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巨噬细胞源分泌组通过促进胶原沉积改善糖尿病创面修复的细胞治疗策略
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月04日 来源:Wound Repair and Regeneration 3.4
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这篇研究创新性地利用内毒素耐受化(endotoxin tolerization)策略优化M2单核细胞分泌组(secretome),通过体外激活和蛋白质组学分析(LC-MS/MS)证实其显著降低TNFα并提升TGF-β表达。在糖尿病小鼠全层皮肤缺损模型中,单次应用该分泌组可刺激成纤维细胞迁移(scratch assay验证)并增加伤口胶原沉积(hydroxyproline含量提升),但可能伴随瘢痕过度形成风险。研究为免疫调节疗法(M2Φ CM)在糖尿病足溃疡(DFU)中的应用提供了新思路。
2型糖尿病(T2DM)患者中约15%会发生糖尿病足溃疡(DFU),其病理机制涉及高糖环境导致的晚期糖基化终产物(AGEs)积累、氧化应激和免疫衰老。巨噬细胞(MΦ)作为愈合过程的核心调控者,其经典激活(M1)与替代激活(M2)表型的平衡对组织修复至关重要。本研究采用GM-CSF分化的THP-1单核细胞,通过IL-4诱导M2极化(M2Φ),并创新性引入内毒素耐受化(Tol/Pol)预处理,以调控细胞因子分泌谱。
蛋白质组学分析(LC-MS/MS)显示,耐受化处理使TNFα水平从811±306 pg/mL骤降至58±5 pg/mL(p<0.05),同时TGF-β显著升高至104±11 pg/mL(p<0.01)。差异表达蛋白中,组蛋白家族成员(H1f10/H1f0等)、基质金属蛋白酶-9(MMP-9)和超氧化物歧化酶2(SOD2)上调,而金属蛋白酶抑制剂-3(Timp3)下调。值得注意的是,分泌组中检测到169种糖酵解相关蛋白和60种氧化磷酸化蛋白,证实细胞保持M2a混合表型代谢活性。
划痕实验表明,M2Φ分泌组使成纤维细胞迁移率提升至66±2%(对照组43±4%),羟基脯氨酸释放量增加1.8倍(p<0.01)。这种效应与分泌组中胶原合成相关蛋白(Col1a1/Col3a1等)和TGF-β的协同作用密切相关。蛋白互作网络分析揭示,Plod3、Efemp1等分子通过胶原三聚化(fibril assembly)和原胶原-赖氨酸5-二氧酶活性促进ECM重构。
在ob/ob糖尿病小鼠模型中,单次局部应用分泌组使伤口胶原沉积面积增加87%(对照组18.7% vs 处理组35.1%,p<0.01),真皮厚度(scar elevation index)显著增加。但组织学评分(SPOT评分系统)显示,再上皮化和总体愈合质量无显著改善。Masson染色发现耐受化组(Tol/Pol M2Φ CM)细胞浸润面积达23±10%(对照组9±4%),提示可能引发过度修复反应。
研究揭示M2分泌组虽能促进胶原沉积,但存在瘢痕形成风险。关键限制在于治疗时机——创面早期应用可能抑制必需的急性炎症反应(MMP-9的双相调控作用)。未来研究需探索 mast cell(肥大细胞)与分泌组的相互作用,并优化给药时间窗以平衡ECM沉积与功能修复。该策略为开发无细胞治疗(cell-free therapy)产品提供了理论依据。
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