糖尿病创面炎症带形成障碍的机制研究

During wound repairing， wound inflammation band formation is a very important biological behavior of the inflammatory reaction at the initial stage. Previous studies have shown that the inflammation belt is formed delay, or can not be formed obviously in diabetic wounds. Lately, inflammatory cells disappeared not timely, the phenomenon of delayed wound healing or unrepaired wound is also found. The key to this adverse consquence, is related to that the neutrophils (PMNs) can not be timely gathered on the border of wound to form inflammation belt. The mechanism of reasoning is: 1) diabetic PMNs its chemotactic dysfunction, Unable to make the wound margin aggregation; 2) tissue dispersed advanced glycation end products(AGEs) interferes PMNs directional chemotaxis via multiple pathways; 3) they are both way. Therefore, this project is based on the histological features of diabetic skin wounds which a large number of AGEs accumulation and elevated inflammatory factor expression. We expect to get the evidence of PMNs aggregation delay or disorder in vivo. And we hope to prove the above mechanism through a variety of PMNs in vitro chemotaxis model. In order to indicate the internal mechanism of the diabetic wound inflammation band that cannot be formed timely, to provide the reference to the intervention for to establish the corresponding target, and provide a theoretical basis for research on mechanism of diabetic wound healing in additional.

创缘炎症带形成是创面修复过程中的重要环节之一。预实验发现糖尿病创面呈现出炎症带形成障碍、炎症细胞呈弥散性分布现象。前期研究也表明：糖尿病由于糖代谢紊乱可使皮肤组织中糖基化终末产物（AGEs）弥散性蓄积；中性粒细胞（PMNs）具有AGEs的受体RAGE；AGEs可与RAGE结合；糖尿病环境下AGEs可使多种创面修复细胞的生物学行为发生改变，包括PMNs的异常活化。基于前期研究结果，将糖尿病创面创缘炎症带形成障碍的现象凝炼为如下科学思考：1.糖尿病皮肤中弥散蓄积的AGEs与PMNs的RAGE受体结合是否可产生局部“扣留”作用，影响创缘炎症带形成？2.糖尿病状态下是否PMNs自身趋化迁移能力发生障碍，影响创缘炎症带形成？3.或两者兼而有之？本研究拟通过体内实验获取PMNs炎症带形成障碍的细胞学依据，并通过多种PMNs体外趋化模型证实其机理，从而明确糖尿病创面炎症带形成障碍的机制。

糖尿病慢性创面迁延不愈，反复发作是临床棘手问题，至今还不明确其难愈机制。组织病理发现糖尿病创面中性粒细胞大量浸润但无法及时形成炎症带，我们聚焦于中性粒细胞，拟探索糖尿病环境中中性粒细胞生物学功能的变化与AGEs之间的关系，并以此为证发掘其难愈机制。本研究发现，创伤后糖尿病大鼠炎症带形成的时间较正常大鼠晚12小时，且皮肤边缘炎性带宽度减少。糖尿病创面组织LTB4蛋白水平持续显著增高，与中性粒细胞数量及活性相关的MPO量及MPO活性增加，糖尿病皮肤真皮组织和皮下组织炎症带内中性粒细胞的时间-密度分析中发现，中性粒细胞的趋化并没有延迟，其聚集能力也有所增强。IL-8RA表达及免疫组化结果表明，糖尿病皮肤中性粒细胞总数增加，却不形成炎症带，而是停留在真皮下。糖尿病皮肤组织中AGES的大量沉积被认为与创面愈合延迟密切相关。研究显示，糖尿病难愈创面中，AGEs在皮肤组织不同层面的表达具有较大差异，且AGEs表达强度及分布区域与中性粒细胞的聚集程度呈反比。体外实验进一步证明，低浓度AGEs可活化中性粒细胞，而AGEs刺激达阈值后中性粒细胞的活性、迁移、粘附功能反而下降，因而，不同浓度的AGE对中性粒细胞功能的影响是不同的。mRNA测序分析结合Q-PCR验证提示：AGES刺激下调控迁移和粘附功能相关信号通路的PVR和CTNND1基因均出现下调。因此，糖尿病慢性创面中，中性粒细胞无法形成有效的炎症带来清除坏死组织及防御外来微生物，可能与皮肤不同层次中AGEs的表达浓度不同有关。进一步分析AGEs如何通过这些不同表达的基因调控中性粒细胞的迁移，有助于我们深入了解糖尿病伤口愈合的机制，并可作为诊断糖尿病伤口严重程度和预后的靶点。