蛆虫分泌物通过miR-17-92簇调控微血管内皮细胞促进糖尿病足溃疡愈合的作用及机制研究

Maggot excretions/secretions, the main active substance in the progress of maggot debridement therapy, can promote the healing of diabetic foot ulcers safely and effectively. A large number of literatures and our researches show that ES promotes the proliferation and enhances the angiogenesis ability of microvascular endothelial cells. However, the possible mechanisms underlying remain to be defined. Base on a recent finding that alterations of a cluster of miRNAs expression in the granulation tissue between treating with ES and conventional dressing therapy, it is intriguing to hypothesize that ES may regulate microvascular endothelial cells to promote DFU healing through this miRNAs cluster. On this basis, the current study aims to investigate how ES regulates biological function of microvascular endothelial cells and to unveil the possible mechanisms underlying. This findings would offer theoretical reflections on the molecular mechanism of ES regulates biological function of microvascular endothelial cells, as well as a deeper understanding on the development of therapeutic target to diabetic foot ulcer.

作为蛆虫清创疗法治疗糖尿病足溃疡（DFU）过程中的主要活性物质，蛆虫分泌物（ES）能够安全有效的促进糖尿病足溃疡愈合。大量文献和我们课题组的研究证实，ES能够增强微血管内皮细胞的血管形成功能从而促进溃疡创面愈合，但ES 调控微血管内皮细胞功能的信号途径尚未明确。近期，我们在临床样本中获得了一簇在ES治疗后DFU创面肉芽组织和对照组DFU创面肉芽组织之间有明显差异表达并可能具有潜在功能的miRNAs簇，提示ES可能通过此miRNAs簇调控微血管内皮细胞促进DFU愈合。本课题拟在此基础上，在糖尿病小鼠溃疡模型及微血管内皮细胞模型中分析ES对微血管内皮细胞生物学功能的调控作用，继而深入研究其调控机制，尤其是与血管生成相关信号分子的关系。这些研究对拓展DFU中ES对微血管内皮细胞调控作用及机制的认识，揭示ES调控创面愈合的新机制，发现治疗DFU的新方法，具有重要的理论和实际意义。

蛆虫分泌物（ES）能促进糖尿病足溃疡创面的血管新生和增强微血管内皮细胞的血管新生功能，但是具体的机制尚未阐明。前期研究结果提示：ES治疗后DFU创面肉芽组织中明显差异表达一簇与血管新生功能密切相关的miRNA簇，这提示ES促进创面血管新生可能与这一miRNA簇（miRNA17-92 cluster）密切相关。本研究基于以上的研究基础，通过比较蛆虫分泌治疗DFU病人的临床样本中miRNA17-92 cluster的具体表达水平，明确其中表达水平较高的miR-18a和miR-19a这两个microRNA。并对其筛选出的下游靶基因进行生物信息学的分析，针对获得的一系列靶基因在临床标本和体外血管内皮细胞系中进行逐个验证。结果表明血小板反应蛋白1（TSP-1）的表达水平是明显下降的，并且荧光素酶报告实验表明TSP-1是miR-18a和miR-19a共同调节的靶基因。为了进一步验证是miR-18a/19a- TSP-1介导的ES促进DFU血管新生这一生物学事件。分别抑制miR-18a/19a和过表达TSP-1后，进行划痕和小管新生功能实验。功能实验结果表明，ES是部分通过miR-18a/19a- TSP-1这一通路发挥的促进DFU的血管新生。本课题的顺利实施，初步阐明了蛆虫分泌物治疗糖尿病足溃疡促进创面愈合的机制，丰富了microRNA在血管新生调控中的作用，为临床治疗糖尿病足溃疡提供新的防治策略和治疗靶点。