《The FASEB Journal》：Wound Healing and Angiogenic Profiling of Dermal Endothelial Cells Isolated From People With Type 2 Diabetes
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2型糖尿病（T2D）中伤口愈合受损与微血管功能障碍相关，并仍是一个重大的临床挑战。研究人员旨在确定来自T2D个体的原代人真皮微血管内皮细胞（HDMVECs）是否表现出异常的细胞功能，以及暴露于T2D血清是否会影响健康内皮功能。在实验1中，T2D-HDMVECs
2型糖尿病（T2D）中伤口愈合受损与微血管功能障碍相关，并仍是一个重大的临床挑战。研究人员旨在确定来自T2D个体的原代人真皮微血管内皮细胞（HDMVECs）是否表现出异常的细胞功能，以及暴露于T2D血清是否会影响健康内皮功能。在实验1中，T2D-HDMVECs表现出比健康细胞更高的迁移和血管生成能力，尽管eNOS（内皮型一氧化氮合酶）表达显著降低且内皮身份基因表达紊乱。在实验2和3中，健康HDMVECs在暴露于健康血清和T2D血清后，管形成、一氧化氮（NO）产生以及Notch/血管生成相关基因表达均降低，提示存在抑制这些通路的血清源性因子。然而，T2D-HDMVECs对这些血清驱动效应基本无反应，强化了T2D内皮细胞的内在重编程。进一步分析揭示氧化还原和血管生成信号通路（例如NOX4，FLT1）的选择性改变，而经典调节因子如VEGFA（血管内皮生长因子A）和PFKB3（6-磷酸果糖-2-激酶/果糖-2,6-二磷酸酶3）未受血清暴露影响。总体而言，研究人员的数据揭示了糖尿病内皮功能障碍中细胞自主性改变与外在信号之间的复杂相互作用。靶向内在细胞程序（如eNOS、Notch信号）和循环微环境的治疗策略可能为促进T2D患者伤口修复提供有前景的途径。
**研究背景与目的**
2型糖尿病（T2D）患者伤口愈合障碍是导致下肢截肢的主要原因，并与死亡率升高相关。尽管已知血管生成减少和微血管灌注受损是核心原因，但内在细胞程序性改变还是糖尿病微环境的外在暴露驱动了这些异常仍不清楚。本研究旨在探讨从T2D患者分离的原代人真皮微血管内皮细胞（HDMVECs）是否存在固有功能缺陷，以及T2D血清能否通过Notch相关机制抑制健康内皮细胞功能，从而寻找促进糖尿病足溃疡愈合的潜在治疗靶点。
论文发表在《The FASEB Journal》。
**主要技术方法**
研究人员从美国密歇根州安娜堡地区招募11例T2D患者（仅服用二甲双胍）和10例健康对照，采集空腹血清并分组混合（Healthy-serum和T2D-serum）。使用商品化原代人真皮微血管内皮细胞（分别来自健康个体和T2D患者，记为Healthy-HDMVECs和T2D-HDMVECs）。关键技术包括：划痕实验检测细胞迁移、Matrigel管形成实验评估血管生成能力、Griess反应测定条件培养基中亚硝酸盐（NO生物标志物）浓度、液滴数字PCR（ddPCR）定量目标基因绝对拷贝数、Western blot检测eNOS蛋白表达。实验分三部分：实验1比较两种细胞基线功能；实验2与3分别加入无血清培养基、Healthy-serum或T2D-serum处理24小时，检测功能和基因表达变化。
**研究结果**
**3.1 健康-HDMVECs与T2D-HDMVECs之间的表型差异**
通过对比两种细胞形态与功能，T2D-HDMVECs呈现拉长且无序的形态，群体倍增时间延长。划痕实验显示T2D-HDMVECs迁移指数比健康细胞高52%（p<0.001），管形成实验中网络长度增加38%（p=0.055）、分支数量增加186%（p<0.001），提示意外增强的“超血管生成”表型。然而，其eNOS蛋白表达降低90%（p=0.004），内皮标志基因Cdh5（VE-钙黏蛋白）和Cav1（小窝蛋白1）表达分别减少89%和82%（均p<0.01），而间充质标志基因Acta2无显著变化。这表明T2D-HDMVECs呈现内皮-间充质转化（EndMT）样特征，虽迁移增强，但丧失内皮身份且NO通路缺陷。
**3.2 健康血清和T2D血清对健康-HDMVECs与T2D-HDMVECs的影响**
在健康-HDMVECs中，暴露于Healthy-serum和T2D-serum均显著抑制管形成（网络长度分别减少51%和70%，分支数减少64%和79%）和亚硝酸盐产生（分别降低60%和62%），但两种血清间无差异。而T2D-HDMVECs对两种血清均无显著反应，管形成和NO产生基本不变。基因表达层面，健康-HDMVECs在血清暴露后大多数Notch通路基因（Hes1下降99%、Dll4下降84%、Notch1下降约60%、Notch2下降90%、Notch3下降80%等）和Vegfr2（下降93%）均显著降低，而Vegfa和Pfkb3不受影响。相比之下，T2D-HDMVECs在Healthy-serum处理后部分Notch基因（Hey1、Jag1、Notch2）和Vegfr2反而上调，而T2D-serum无此效应。此外，Nox4和Flt1表现出差异调节：健康-HDMVECs中Nox4被Healthy-serum抑制99%，而T2D-HDMVECs中Nox4在Healthy-serum刺激下升高3111%；Flt1在健康细胞中被T2D-serum上调562%。
**讨论与结论总结**
研究讨论指出，T2D-HDMVECs的增强迁移与血管生成伴随eNOS缺失和内皮身份丧失，提示这是一种病理性的“超血管生成”状态，类似EndMT下游的异常血管形成。健康内皮细胞依赖eNOS/NO和Notch信号维持正常血管生成，对血清因子敏感；而T2D细胞对血清抑制效应“抵抗”，但健康血清能部分恢复其Notch/血管生成基因表达，说明健康血清中存在缺失于T2D血清的修复因子。结论部分翻译如下：T2D的伤口愈合障碍源于内在内皮重编程与失调外在信号之间的共同作用。尽管T2D-HDMVECs表现出意外增强的血管生成特征，但它们对血清源性信号基本无反应，突出了eNOS和Notch信号紊乱及内皮反应性的广泛改变。相比之下，健康内皮细胞对循环因子的反应显示出对血管生成功能和一氧化氮可用性的强烈抑制，强调了体液环境在调控血管行为中的重要性。此外，氧化还原和血管生成信号通路（例如NOX4，FLT1）的选择性改变，而在经典调节因子如VEGFA和PFKB3上没有变化，进一步表明糖尿病内皮功能障碍反映的是通路特异性失调而非均一性损伤。这些观察支持同时靶向内在细胞通路（如Cav1、Notch-1、eNOS）和外在体液环境（如调节CCL28等循环因子）可能改善T2D患者的伤口愈合。鉴于糖尿病足溃疡是重大临床挑战，且当前护理标准常异质且不足，这些发现为未来优化患者特异性血管修复策略奠定了基础。
