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脂肪干细胞凋亡囊泡通过抑制内皮细胞铁死亡促进血管新生并加速糖尿病创面愈合

 

Authors Zhang J , Kuang J, Gong S, Wang H, Ding F, Zhao L, Shi L , Liu S, Zhao Y, Liu J, Dou G

Received 26 March 2025

Accepted for publication 26 July 2025

Published 6 August 2025 Volume 2025:20 Pages 9753—9770

DOI https://doi.org/10.2147/IJN.S527475

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Editor who approved publication: Dr Krishna Nune

摘要:

目的:血管新生障碍是糖尿病创面愈合面临的关键挑战。尽管干细胞的凋亡衍生物在再生治疗中展现出应用前景,但其在糖尿病创面微环境中对血管新生的调控作用尚未得到充分研究。本研究旨在探讨脂肪干细胞来源的凋亡囊泡(ASCs-apoVs)是否通过抑制内皮细胞铁死亡来促进血管新生并加速糖尿病创面愈合。

方法:通过高脂饮食(HFD)喂养3个月建立糖尿病小鼠模型,随后制备全层皮肤创面。从脂肪组织中分离脂肪干细胞(ASCs),体外采用星形孢菌素(STS)诱导其凋亡,通过差速离心法分离凋亡囊泡(apoVs),并利用透射电镜(TEM)、动态光散射(DLS)和蛋白质印迹法(Western blot)对其进行表征。将apoVs局部应用于糖尿病创面,评估其对创面愈合效率、血管化水平及内皮细胞铁死亡的治疗作用。

结果HFD诱导的糖尿病可诱导内皮细胞(ECs)脂质过氧化(4HNE蓄积)和铁死亡,导致CD31+vWf+血管密度降低及创面愈合延迟。体外糖尿病内皮细胞模型证实,脂质过氧化和铁死亡增加会损害内皮细胞的增殖、迁移和管形成能力。分离提取的ASCs-apoVs具有典型细胞外囊泡形态和凋亡标志物特征,体外和体内实验显著抑制内皮细胞的脂质过氧化和铁死亡,从而促进血管新生并加速糖尿病创面愈合。

结论:内皮细胞铁死亡是导致糖尿病创面血管新生障碍的重要原因。凋亡囊泡作为一种有前景的无细胞治疗手段,可减轻铁死亡、恢复内皮细胞功能并促进血管新生,为糖尿病创面治疗提供了潜在策略。