糖尿病伤口为何难以愈合:科学家揭示免疫系统隐藏作用
慢性糖尿病溃疡仍是糖尿病最难治疗的并发症之一,影响着全球数百万人,并造成沉重的医疗负担。研究表明,免疫系统在伤口愈合过程中扮演的角色远比我们以往认知的要复杂得多。
为什么糖尿病患者的伤口总是久治不愈?一项最新的科学综述指出,免疫细胞在"工作时间"和行为方式上的紊乱,可能是破解这一普遍医学难题的关键。
慢性糖尿病溃疡是糖尿病最严重且治疗成本最高的并发症之一。全球超过1.31亿人受此困扰,每年治疗费用高达约7550亿美元。这些伤口常常导致截肢,甚至危及生命,这凸显了深入了解阻碍其愈合的生物过程的紧迫性。
免疫系统在协调伤口修复过程中扮演着核心角色。然而,此前许多研究并未充分探究糖尿病伤口中,不同免疫细胞群体随时间推移而发生的变化。由易茹(Yi Ru)及其同事主导的一篇全面综述填补了这一空白。研究人员系统地分析了在糖尿病伤口愈合的不同阶段,多种免疫细胞的行为模式。
从"修复大师"到"破坏分子":失调的巨噬细胞
该综述深入探讨了参与伤口愈合的免疫细胞,以及糖尿病如何破坏它们的功能,尤其聚焦于单核细胞和巨噬细胞。
在正常情况下,单核细胞会演变成巨噬细胞,并完成从促炎的M1状态向促修复的M2状态的转变,从而帮助平息炎症,促进组织修复。
然而,在糖尿病伤口中,这种转变无法正常进行。巨噬细胞常常"卡"在促炎状态,导致炎症持续不退,非但无益于愈合,反而加剧了组织损伤。
中性粒细胞通常是第一个到达伤口的免疫细胞,它们在摧毁入侵微生物和触发早期炎症反应中起关键作用。但在糖尿病伤口中,中性粒细胞胞外陷阱的形成过程出现异常。
这种失调导致炎症迁延不愈,并造成组织损伤。中性粒细胞会释放过量的酶和活性氧,反而损害周围组织,拖慢愈合进程。
肥大细胞也参与伤口修复。它们会释放组胺、血清素和各种生长因子,影响血管通透性,并吸引更多免疫细胞到达伤口。
该综述指出,肥大细胞在正常伤口和糖尿病伤口中的活性存在巨大差异。在糖尿病状态下,肥大细胞可能被过度激活,这或许正是慢性溃疡中炎症环境持续不退的原因之一。
树突细胞:清理垃圾不力,伤口雪上加霜
树突细胞在连接先天性和适应性免疫系统中起着关键作用。在皮肤中,它们包括表皮中的朗格汉斯细胞和真皮中的树突细胞。
近年研究表明,糖尿病伤口中的树突细胞在执行“胞葬作用”(即清除凋亡细胞的过程)时存在障碍。当这种清理工作失败时,死亡细胞和碎片就会在伤口中堆积。
这些细胞碎片的堆积会持续触发炎症信号,干扰愈合进程。研究人员发现,SLC7A11转运蛋白是该过程的重要调节因子。在糖尿病患者体内,该转运蛋白活性降低,似乎损害了树突细胞的功能,从而阻碍伤口恢复。
T细胞:数量不足,士气低落
T淋巴细胞也参与调节炎症和支持组织修复,其中包括调节性T细胞和γδ T细胞,它们都影响着愈合环境。
调节性T细胞有助于控制炎症,并促进支持组织重建的因子生成。在糖尿病伤口中,这些细胞数量减少,功能也常常不佳,从而导致愈合缓慢。
另一个重要的群体是树突状表皮T细胞,这是一种存在于皮肤中的特殊γδ T细胞群。它们能产生胰岛素样生长因子1和其他分子,刺激角质形成细胞生长,帮助伤口闭合。
在糖尿病条件下,树突状表皮T细胞活性降低,产生的信号分子减少,进一步削弱了愈合反应。
B细胞和自然杀伤细胞在伤口愈合方面的研究较少,但它们似乎也扮演着重要角色。B细胞通过产生抗体以及影响巨噬细胞在炎症和修复状态之间的转换来影响修复过程。近期发现表明,B细胞的募集可能促进M2型巨噬细胞极化,有助于在愈合阶段限制过度炎症。
自然杀伤细胞则通过细胞因子信号传导以及与其他免疫细胞的相互作用,来调节炎症和血管生成。科学家们仍在努力阐明它们在糖尿病伤口修复中的确切作用。
未来疗法:驯服免疫系统,重启愈合程序
了解免疫细胞在糖尿病伤口中的行为,对治疗具有重要意义。该综述重点介绍了几种旨在调节免疫活性、改善愈合的新兴策略。
其中一种策略是使用外用抗细胞因子生物制剂,中断慢性伤口中的持续性炎症信号。能影响巨噬细胞极化的疗法尤其前景广阔。几种药物已被证明能促进巨噬细胞向M2状态转化,加速伤口闭合。
间充质干细胞疗法及其释放的细胞外囊泡,可以提供多种免疫调节效应。同时,新型生物材料和 先进伤口敷料也被设计出来,旨在将免疫调节化合物直接递送到伤口部位。
新兴治疗策略一览
研究人员还在探索几种新技术,包括:
Janus(双面)脂质体酶系统:帮助调节氧化还原平衡和免疫反应。调控巨噬细胞行为的药物:已在随机临床试验中显示出成功。IL-15超级激动剂:增强树突状表皮T细胞的活性。
该综述强调,时机在糖尿病伤口治疗中至关重要。在炎症期、增殖期和重塑期,伤口存在不同的免疫环境,因此治疗方案必须与相应阶段精准匹配。
展望未来,作者强调了基于个体伤口免疫特征制定个性化治疗策略的潜力。同时,同时靶向多种免疫细胞的联合疗法也可能被证明是有效的。
参考文献:《糖尿病伤口修复中的免疫细胞:改善伤口管理的关键》,2025年12月27日发表于《医学前沿》。DOI:10.1007/s11684-025-1190-y
文章来源:高等教育出版社
