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摘要 目的 探讨三维真皮毛乳头细胞外囊泡(tdDPC⁃EV)对糖尿病小鼠创面愈合的作用
及其机制。 方法 采用自饲养层三维培养体系重编程原代真皮毛乳头细胞(DPC),获得tdDPC,提取
tdDPC⁃EV并通过透射电镜、纳米流式技术鉴定其表征。取10只瘦素受体缺陷小鼠,每只小鼠双侧背
部对称制作2个圆形全层皮肤缺损创面模型。按随机数字表法将小鼠分为磷酸盐缓冲液(PBS)组和
tdDPC⁃EV组,每组5只,每间隔1 d分别给予PBS(100 μl)及等量tdDPC⁃EV治疗2周。于造模后0、7、
14、21 d拍摄小鼠创面照片并计算剩余创面面积;于造模后7、14 d通过激光多普勒检测创周血流量;
于造模21 d后收集小鼠皮肤组织进行病理切片并进行HE、Masson、分化簇(CD)31染色,评估创面愈合
效果。取第3代人脐静脉内皮细胞(HUVEC),按随机数字表法分为对照组、高糖组、高糖+囊泡组,并
分别采用正常糖、高糖添加PBS、高糖添加tdDPC⁃EV培养48 h。采用衰老相关β⁃半乳糖苷酶(SA⁃β⁃gal)
染色试剂盒检测3组细胞SA⁃β⁃gal活性;管腔形成实验检测3组细胞管腔形成能力;ELISA法分别检
测3 组细胞上清液衰老相关分泌表型(SASP)因子[白细胞介素(IL)⁃1α、IL⁃6、IL⁃8]表达情况;
qRT⁃PCR法检测3组细胞衰老标志物(P16、P21、P53)表达情况;8⁃羟基⁃2⁃脱氧鸟苷(8⁃OHdG)ELISA
检测试剂盒检测3组细胞氧化应激损伤情况。取高糖组及高糖+囊泡组处理48 h的HUVEC进行转
录组测序筛选显著性差异基因,并通过qRT⁃PCR和Western blot法对差异基因表达水平进行验测。
构建Krüppel 样因子4(KLF4)敲低及过表达的慢病毒对高糖处理的HUVEC 分别感染48 h,得到
KLF4敲低和KLF4过表达的高糖HUVCE,将细胞分为对照组(高糖HUVEC添加20 μg/ml PBS)、囊泡
组(高糖HUVEC 添加20 μg/ml tdDPC⁃EV)、KLF4 敲低组(KLF4 敲低的高糖HUVEC 添加20 μg/ml
tdDPC⁃EV)、KLF4 过表达组(KLF4 过表达的高糖HUVEC 添加20 μg/ml PBS)。处理48 h 后,采用
Western blot法检测4组细胞KLF4、血管内皮生长因子A(VEGFA)蛋白表达水平;分别采用SA⁃β⁃gal
染色试剂盒、管腔形成实验、ELISA法及qRT⁃PCR检测4组HUVEC的SA⁃β⁃gal活性,管腔形成能力、
SASP因子(IL⁃1α、IL⁃6、IL⁃8)表达水平及衰老标志物(P16、P21、P53)表达水平。双荧光素酶报告基因
实验检测KLF4与VEGFA的相互作用关系。 结果 透视下自饲养层三维培养72 h的tdDPC呈立体球
状聚集,tdDPC⁃EV为典型盘状囊泡,纳米流式检测粒径符合囊泡标准。与PBS组比较,tdDPC⁃EV组
造模后7、14 d 剩余创面积减小,以及创周血流量升高(P<0.01)。与PBS组比较,tdDPC⁃EV组造模
21 d后皮肤组织HE染色结果显示皮肤结构恢复良好;Masson染色结果显示纤维排列正常,胶原沉积
稳定;CD31染色结果显示CD31阳性密度增加2.76倍。各组细胞培养48 h后,与对照组比较,高糖组
SA⁃β⁃gal阳性细胞增多,管腔形成减少(P<0.01)。与高糖组比较,高糖+囊泡组SA⁃β⁃gal阳性细胞减
少,管腔形成增多(P<0.01);与对照组比较,高糖组IL⁃1α、IL⁃6、IL⁃8表达水平、细胞衰老标志物P16、
P21、P53表达水平、8⁃OHdG表达水平增高(P<0.01),与高糖组比较,高糖+囊泡组IL⁃1α、IL⁃6、IL⁃8表
达水平,P16、P21、P53和8⁃OHdG表达水平降低(P<0.01)。2组细胞处理48 h后,转录组测序结果显
示,与高糖组比较,高糖+囊泡组处理后HUVEC的KLF4及VEGFA基因表达上调(P<0.01);qRT⁃PCR
及Western blot法结果显示,与PBS组比较,tdDPC⁃EV组HUVEC的KLF4及VEGFA基因表达水平及蛋
白表达水平均上调(P<0.01)。4组细胞处理48 h后,Western blot法结果显示,与对照组比较,囊泡组
及KLF4过表达组KLF4及VEGFA蛋白表达均升高(P<0.01),与KLF4敲低组比较,囊泡组及KLF4过表达组KLF4及VEGFA蛋白表达水平均升高(P<0.01);SA⁃β⁃gal染色结果显示,与对照组比较,囊泡
组及KLF4过表达组SA⁃β⁃gal均减弱(P<0.01),与KLF4敲低组比较,KLF4过表达组及囊泡组SA⁃β⁃gal
均减弱(P<0.01);管腔形成实验结果显示,与对照组比较,囊泡组、KLF4过表达组的管腔形成数量增
多(P<0.01),以及与KLF4敲低组比较,囊泡组、KLF4过表达组的管腔形成数量增多(P<0.01);ELISA
结果显示,与对照组比较,囊泡组IL⁃1α、IL⁃6、IL⁃8 表达水平降低(P<0.01),与KLF4 敲低组比较,
KLF4过表达组IL⁃1α、IL⁃6、IL⁃8表达水平降低(P<0.01),而对照组与KLF4敲低组及囊泡组与KLF4过
表达组IL⁃1α、IL⁃6、IL⁃8表达水平差异均无统计学意义(P>0.05);qRT⁃PCR结果显示,与对照组比较,
囊泡组衰老标志物的mRNA相对表达水平降低(P<0.01),以及与KLF4敲低组比较,KLF4过表达组
衰老标志物的mRNA相对表达水平降低(P<0.01),而对照组与KLF4敲低组及囊泡组与KLF4过表达
组衰老标志物的mRNA相对表达水平差异均无统计学意义(P>0.05)。双荧光素酶报告基因实验结果
显示,KLF4与VEGFA存在相互作用关系。 结论 tdDPC⁃EV可抑制内皮细胞衰老并增强血管重建能力,进而提高糖尿病小鼠创面愈合质量,其机制依赖于对KLF4/VEGFA通路的上调。
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