ZF-ATF修饰EPC复合生物材料在糖尿病足缺血性溃疡中的作用及分子机制

糖尿病足溃疡是一种由缺血引起的难治性溃疡。研究证实，内皮祖细胞（EPC）移植是治疗糖尿病足溃疡的有效手段。但由于糖尿病患者体内的炎性环境依然存在，不利于EPC存活，使溃疡在短期内复发。本项目针对A20是内皮细胞的重要保护性基因，在抑制高血糖、缺氧等诱导的内皮损伤中具有重要作用，基于课题组前期获得的一种新型人工转录因子 (ZF-ATF)能特异促进内皮细胞内源性A20持续高表达，以及EPC归巢可有效促进缺血组织的血管新生，拟通过糖尿病小鼠后肢缺血性溃疡模型及制备的新型生物敷料，揭示：1.ZF-ATF促进EPC内源性A20表达效果；2.ZF-ATF在EPC对抗高血糖、缺氧等致病因子损伤中的作用及机制；3.ZF-ATF修饰EPC新型敷料对溃疡愈合的作用及机制。课题的完成将明确ZF-ATF的生物学效应，获得一种新型干细胞生物材料，为治疗顽固的糖尿病足缺血性溃疡提供新方法。

糖尿病足溃疡是糖尿病的重要并发症之一，它是一种由缺血引起的顽固性溃疡。据报道，干细胞移植是治疗糖尿病足溃疡的有效手段，但由于糖尿病患者体内的炎性环境依然存在，不利于外源移植干细胞存活，使溃疡在短期内复发。针对这一情况，我们对移植细胞进行修饰，通过病毒携带、激动剂诱导等方法，提高移植细胞内锌指蛋白A20、血红素加氧酶（HO-1）的水平，增强细胞对抗高糖、缺氧等损伤的能力，提高细胞在溃疡局部缺血缺氧环境中的生存能力（包括增殖、分化、旁分泌等），取得了很好的效果，成果发表在GMR（影响因子0.994）以及《生物医学工程学杂志》。课题组成员成功建立了糖尿病小鼠模型，并在此基础上对糖尿病小鼠的后肢进行股动脉结扎和侧枝血管的电凝，并通过打孔的方式在其大腿背外侧获得直径为5mm的全层皮肤溃疡。此外，为了防止细胞流失，把细胞“锁定”在溃疡局部，增强细胞在溃疡局部的作用效果，课题组将前期制备的胶原生物材料作为载体，将细胞种植与该材料后，移植到溃疡处，获得了很好的促愈合效果，相关实验结果发表在生物材料顶级杂志Biomaterials（影响因子8.312）以及Cell Transplantation（影响因子4.422）。实验中课题组成员也通过AKT、ERK等抑制剂，对其作用机制进行了研究。通过本项目的研究，我们获得了一种新型干细胞生物材料，它能在短期内很好地促进糖尿病足缺血性溃疡的愈合，为治疗顽固的糖尿病足缺血性溃疡提供了重要的临床前实验结果。在该课题基础上，项目负责人于2014年新获得国家自然科学基金面上项目一项，所指导的本科生获得学校的大学生创新基金资助。