在低強度脈沖超聲條件下，外泌體能加速糖尿病傷口愈合

據(jù)調(diào)查，全球約20%的糖尿病患者伴有糖尿病傷口愈合不良癥狀，其中糖尿病足潰瘍(DFU)是糖尿病傷口嚴重的形式，導致許多嚴重并發(fā)癥，例如足部壞疽、截肢和危及生命的感染，給患者帶來了極大痛苦。

研究表明，源自干細胞的外泌體(Exos)在修復糖尿病傷口方面具有良好潛力，它能有效促進新生血管的形成，幫助恢復皮膚形態(tài)和功能，但由于Exos半衰期短、利用效率低限制了其治療效果。

低強度脈沖超聲(LIPUS)是一種以低強度傳遞并以脈沖波模式輸出的特定物理能量。研究發(fā)現(xiàn)，LIPUS可以為細胞提供非侵入性的局部機械刺激，具有促進細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導、增強細胞增殖、抑制自噬等的生物學效應(yīng)。

近期，ZHONG等人進行了一項關(guān)于糖尿病傷口的研究，發(fā)現(xiàn)在LIPUS聯(lián)合脂肪干細胞來源的外泌體(ADSC-Exos)治療組中，LIPUS明顯增強了ADSC-Exos的治療效果，加快了傷口愈合速度，研究結(jié)果已在《國際分子醫(yī)學雜志》發(fā)表。

方 法：構(gòu)建糖尿病傷口模型小鼠48只，隨機分為4組(n=12/組)，對照組在創(chuàng)面周圍4個點皮下注射100 μl PBS治療；LIPUS組采用PBS注射結(jié)合LIPUS照射治療；ADSC-Exos組在傷口周圍四個點皮下注射100μl ADSC-Exos治療；LIPUS + ADSC-Exos組采用ADSC-Exos結(jié)合LIPUS照射治療。

結(jié) 果：①傷口愈合對比分析：不同時間點糖尿病傷口愈合過程的代表性觀察圖像如圖3A所示。在整個愈合過程中，使用LIPUS + ADSC-Exos治療組的傷口比其它組的傷口愈合速度更快，與對照組相比，LIPUS組和ADSC-Exo治療組也顯示出更快的愈合速度。

治療后第3天，LIPUS + ADSC-Exos組的傷口面積明顯減少，而對照組和LIPUS組的傷口面積僅略有變化；第10天時，只有LIPUS + ADSC-Exos治療組的傷口完全閉合（閉合率>95%）；第14天，除對照組外，所有組的傷口均被新表皮覆蓋。 

進一步的定量分析還證實，與對照組相比，LIPUS + ADSC-Exos組在第3、7、10和14天的傷口愈合率高，其次是ADSC-Exos組和LIPUS組。此外，還發(fā)現(xiàn)LIPUS + ADSC-Exos治療組的傷口閉合表面是平滑的。

②組織學分析：H&E染色顯示，14天時，LIPUS+ADSC-Exos組的新表皮厚度、分化狀態(tài)和創(chuàng)面長度結(jié)果明顯優(yōu)于對照組和ADSC-EXOs組。Masson染色顯示，在第14天時，三個治療組的膠原蛋白含量均高于對照組，其中LIPUS + ADSC-Exos組的膠原纖維含量高。

此外，與LIPUS和ADSC-Exos組相比，LIPUS + ADSC-Exos組的膠原纖維具有更有序的結(jié)構(gòu)，更高的纖維密度和更多的血管形成。這些結(jié)果表明，LIPUS + ADSC-Exos加速了糖尿病傷口愈合過程中的膠原蛋白沉積和重塑。

③血管生成對比分析：使用CD31和α-SMA免疫熒光染色顯示，對照組幾乎沒有觀察到陽性染色；LIPUS + ADSC-Exos組表現(xiàn)出高的CD31和α-SMA表達，其次是ADSC-Exo治療組，LIPUS治療組表現(xiàn)出低水平的陽性染色。

根據(jù)α-SMA染色顯示，LIPUS + ADSC-Exos組中成熟血管的數(shù)量為35.12±1，ADSC-Exos 和LIPUS治療組的成熟血管數(shù)量分別為20.25±1.44和9.41±0.98。這些結(jié)果表明LIPUS +ADSC-Exos治療有效促進了糖尿病傷口的血管生成。

④體內(nèi)血液灌注成像對比分析：激光血流成像顯示，治療后14天，對照組、LIPUS、ADSC-Exos 和LIPUS+ADSC-Exos組的ROI-1/ROI-2比值分別為35.76±1.63、39.09±0.58、53.39±2.07和69.13±0.53%（P<0.05；）。

與對照組相比，3個治療組的傷口周圍區(qū)域血液灌注均得到了改善，其中LIPUS + ADSC-Exos治療組依舊表現(xiàn)出了好的結(jié)果，改善了傷口周圍的血液灌注。

總 結(jié)：上述研究結(jié)果表明，在LIPUS條件下，明顯增強了ADSC-Exos在糖尿病傷口愈合中的治療效果。作為一種非侵入性且便捷的技術(shù)，LIPUS可能為增強外泌體介導的糖尿病傷口修復提供一種有前途的策略。