单细胞RNA转录组分析揭示RNA结合蛋白在糖尿病足溃疡中的调控机制及治疗潜力

本研究针对糖尿病足溃疡(DFU)伤口愈合机制不清的临床难题，通过单细胞RNA测序技术解析了RNA结合蛋白(RBPs)在DFU微环境中的表达谱特征。研究人员发现HSP90和ZFP36等关键RBP在"愈合相关"成纤维细胞分化中起核心调控作用，并通过Western blot验证了其在临床样本中的差异表达。该研究为DFU的分子机制提供了新见解，为开发靶向RBP的治疗策略奠定基础。

　　

糖尿病足溃疡(DFU)作为糖尿病最严重的并发症之一，困扰着全球超过34%的糖尿病患者。这种慢性伤口不仅愈合困难、复发率高，更可能导致截肢等严重后果，给患者和社会带来沉重负担。尽管已知DFU的伤口愈合过程存在持续性炎症和细胞外基质沉积障碍等特征，但驱动这些病理变化的分子机制仍如迷雾般难以捉摸。近年来，RNA结合蛋白(RBPs)作为基因表达调控的"幕后操盘手"，在RNA剪接、转运和降解等过程中扮演关键角色，但其在DFU中的调控网络仍是一片未知领域。

为揭开这一科学谜题，Qiong Hu等研究团队在《Scientific Reports》发表了一项开创性研究。研究人员运用单细胞RNA测序技术，对来自健康对照(H)、无溃疡糖尿病患者(DM)、愈合型DFU(DFU_H)和非愈合型DFU(DFU_NH)四个临床组的199例足部皮肤和外周血单个核细胞(PBMC)样本进行深度解析。通过Seurat软件进行细胞聚类分析，结合伪时间轨迹重建等生物信息学方法，系统描绘了RBP在DFU微环境中的表达图谱。Western blot和免疫组化实验进一步验证了关键发现。

研究首先在"RBPs在DFU足部皮肤样本中的异常表达"部分揭示：与非糖尿病伤口相比，DFU_NH组中大多数细胞类型的RBP基因表达显著下调，这种变化在成纤维细胞和角质形成细胞中尤为突出。

随后的"单细胞分析揭示DFU足部皮肤样本中细胞特异性RBP的表达异质性和调控模式"部分显示：DCN、DSP等RBP具有高度细胞群特异性，可作为不同细胞簇的标志基因。特别值得注意的是，角质形成细胞主要富集R5和R6簇RBP，而成纤维细胞则特异性表达R1和R3簇RBP。

在"差异调控的RBP基因与足部皮肤中'愈合相关'成纤维细胞的关联"部分，研究团队发现：HSP90AA1和HSP90AB1等热休克蛋白基因在"愈合相关"成纤维细胞(高表达MMP1、MMP3的Seurat cluster 9)中显著富集。伪时间分析表明这些基因参与成纤维细胞亚群分化过程，其共表达网络与"血管生成"、"缺氧反应"等伤口愈合关键通路密切相关。

"RBP在角质形成细胞中的调控"部分则揭示：DFU_NH组角质形成细胞中K0和K2 RBP簇比例显著增加，而H组富含K1簇。S100A4、LGALS1等差异RBP的共表达基因显著富集于"细胞粘附"、"表皮发育"等伤口愈合相关通路。

最引人注目的发现出现在"临床伤口组织中差异RBP的验证"部分：Western blot证实DFU伤口边缘组织中ZFP36蛋白表达显著增强，而HSP90蛋白表达急剧降低，这与单细胞测序结果高度一致。考虑到ZFP36能通过 destabilize促炎细胞因子mRNA抑制炎症反应，而HSP90参与蛋白质正确折叠，这些发现为解释DFU的慢性炎症和细胞功能障碍提供了分子线索。

研究最后在"DFU患者足部皮肤和PBMC样本中共同差异表达RBP基因的分析"中发现：T淋巴细胞、NK细胞和B淋巴细胞中存在15个共同的差异RBP基因，表明外周血检测可能成为DFU诊断和监测的替代手段。

这项研究犹如一盏明灯，照亮了RBP在DFU伤口愈合中的调控网络。它不仅首次在单细胞分辨率下描绘了RBP在DFU微环境中的动态变化，更鉴定出HSP90和ZFP36等关键调控因子。这些发现为开发靶向RBP的精准治疗策略提供了理论依据，也为DFU的血液诊断标志物开发指明了方向。未来研究可进一步探索这些RBP如何通过转录后调控影响伤口愈合，或将开启DFU治疗的新纪元。