研究发现，在低强度脉冲超声条件下，外泌体能加速糖尿病伤口愈合

据调查，全球约20%的糖尿病患者伴有糖尿病伤口愈合不良症状，其中糖尿病足溃疡(DFU)是糖尿病伤口最严重的形式，导致许多严重并发症，例如足部坏疽、截肢和危及生命的感染，给患者带来了极大痛苦。

研究表明，源自干细胞的外泌体(Exos)在修复糖尿病伤口方面具有良好潜力，它能有效促进新生血管的形成，帮助恢复皮肤形态和功能，但由于Exos半衰期短、利用效率低限制了其治疗效果。

低强度脉冲超声(LIPUS)是一种以低强度传递并以脉冲波模式输出的特定物理能量。研究发现，LIPUS可以为细胞提供非侵入性的局部机械刺激，具有促进细胞内信号转导、增强细胞增殖、抑制自噬等显著的生物学效应。

近期，ZHONG等人进行了一项关于糖尿病伤口的研究，发现在LIPUS联合脂肪干细胞来源的外泌体(ADSC-Exos)治疗组中，LIPUS明显增强了ADSC-Exos的治疗效果，加快了伤口愈合速度，研究结果已在《国际分子医学杂志》发表。

方 法：构建糖尿病伤口模型小鼠48只，随机分为4组(n=12/组)，对照组在创面周围4个点皮下注射100 µl PBS治疗；LIPUS组采用PBS注射结合LIPUS照射治疗；ADSC-Exos组在伤口周围四个点皮下注射100µl ADSC-Exos治疗；LIPUS + ADSC-Exos组采用ADSC-Exos结合LIPUS照射治疗。

结 果：①伤口愈合对比分析：不同时间点糖尿病伤口愈合过程的代表性观察图像如图3A所示。在整个愈合过程中，使用LIPUS + ADSC-Exos治疗组的伤口比其它组的伤口愈合速度更快，与对照组相比，LIPUS组和ADSC-Exo治疗组也显示出更快的愈合速度。

治疗后第3天，LIPUS + ADSC-Exos组的伤口面积明显减少，而对照组和LIPUS组的伤口面积仅略有变化(图3B)；第10天时，只有LIPUS + ADSC-Exos治疗组的伤口完全闭合（闭合率>95%）；第14天，除对照组外，所有组的伤口均被新表皮覆盖。 

进一步的定量分析还证实，与对照组相比，LIPUS + ADSC-Exos组在第3、7、10和14天的伤口愈合率最高，其次是ADSC-Exos组和LIPUS组（图3B）。此外，还发现LIPUS + ADSC-Exos治疗组的伤口闭合表面是最平滑的。

②组织学分析：H&E染色显示，14天时，LIPUS+ADSC-Exos组的新表皮厚度、分化状态和创面长度结果明显优于对照组和ADSC-EXOs组（图4a和b）。Masson染色显示(图4C)，在第14天时，三个治疗组的胶原蛋白含量均显著高于对照组，其中LIPUS + ADSC-Exos组的胶原纤维含量最高。

此外，与LIPUS和ADSC-Exos组相比，LIPUS + ADSC-Exos组的胶原纤维具有更有序的结构，更高的纤维密度和更多的血管形成。这些结果表明，LIPUS + ADSC-Exos加速了糖尿病伤口愈合过程中的胶原蛋白沉积和重塑。

③血管生成对比分析：使用CD31和α-SMA免疫荧光染色显示(图5A)，对照组几乎没有观察到阳性染色；LIPUS + ADSC-Exos组表现出最高的CD31和α-SMA表达，其次是ADSC-Exo治疗组，LIPUS治疗组表现出低水平的阳性染色。

根据α-SMA染色显示（图5B），LIPUS + ADSC-Exos组中成熟血管的数量为35.12±1，ADSC-Exos 和LIPUS治疗组的成熟血管数量分别为20.25±1.44和9.41±0.98。这些结果表明LIPUS +ADSC-Exos治疗有效促进了糖尿病伤口的血管生成。

④体内血液灌注成像对比分析：激光血流成像显示，治疗后14天，对照组、LIPUS、ADSC-Exos 和LIPUS+ADSC-Exos组的ROI-1/ROI-2比值分别为35.76±1.63、39.09±0.58、53.39±2.07和69.13±0.53%（P<0.05；图6）。

与对照组相比，3个治疗组的伤口周围区域血液灌注均得到了改善，其中LIPUS + ADSC-Exos治疗组依旧表现出了最好的结果，显著改善了伤口周围的血液灌注。

总 结：上述研究结果表明，在LIPUS条件下，明显增强了ADSC-Exos在糖尿病伤口愈合中的治疗效果。作为一种非侵入性且便捷的技术，LIPUS可能为增强外泌体介导的糖尿病伤口修复提供一种有前途的策略。

参考资料：

FANGLU ZHONG, SHENG CAO, LI YANG, JUNBI LIU, BIN GUI,HAO WANG, NAN JIANG, QING ZHOU AND QING DENG. Low‑intensity pulsed ultrasound accelerates diabetic wound healing by ADSC‑derived exosomes via promoting the uptake of exosomes and enhancing angiogenesis.DOI: 10.3892/ijmm.2024.5347.