2019 年糖尿病足基礎(chǔ)及臨床研究進(jìn)展

李炳輝 鄒新華 李恭馳 祝友鵬 杜 燁 胡映月 張文文 鄧海波 鄭 潔

（1.華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬梨園醫(yī)院，湖北 武漢 430077；2.華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院，湖北 武漢 430022）

糖尿病足是糖尿病患者因合并各種不同程度的末梢血管病變和神經(jīng)病變,導(dǎo)致下肢感染、潰瘍和(或)深部組織破壞[1]。糖尿病足致殘、致死率高，復(fù)發(fā)率高，醫(yī)療費(fèi)用高，造成沉重的家庭及社會(huì)負(fù)擔(dān)[2]。創(chuàng)面愈合是人體內(nèi)最復(fù)雜的組織修復(fù)過程之一，它涉及到多種細(xì)胞類型，在止血、炎癥、細(xì)胞生長、再上皮化和組織重塑階段發(fā)揮不同的作用[3]。只有不斷探索、不斷更新治療理念，糖尿病足的治療才會(huì)更加完美[4]。本文中我們歸納了國內(nèi)外糖尿病足的最新研究成果，為解決臨床糖尿病足治療方面的困難提供幫助。

1 糖尿病足的基礎(chǔ)研究

研究證明，糖尿病足潰瘍（DFU）的發(fā)生和發(fā)展與神經(jīng)病變、外周動(dòng)脈病變以及感染有密切關(guān)系[5]。DFU 發(fā)生的危險(xiǎn)因素包括糖尿病病程長、糖化血紅蛋白（HbA1c）水平高、足部感染、神經(jīng)病變、足部缺血及潰瘍面積大等[6]。尤其是潰瘍創(chuàng)面炎癥細(xì)胞及細(xì)胞因子等的相互作用導(dǎo)致創(chuàng)面難以愈合。

1.1 炎癥及免疫細(xì)胞 Xu 等[7]研究表明，由lncRNA-ENST00000411554/MAPK1 軸介導(dǎo)的絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的激活可能影響DFU 免疫調(diào)節(jié)失衡。T 淋巴細(xì)胞凋亡增加，釋放促炎細(xì)胞因子，使得趨化、黏附、吞噬和細(xì)胞內(nèi)殺傷等細(xì)胞功能變化，抑制了成纖維細(xì)胞增殖，且表皮細(xì)胞遷移減少導(dǎo)致角質(zhì)形成細(xì)胞基底層損傷，從而抑制傷口愈合[8]。巨噬細(xì)胞通過上調(diào)炎癥標(biāo)記物對來自微生物的分泌因子作出反應(yīng)，并且這種效應(yīng)強(qiáng)烈依賴于單核細(xì)胞,因此增強(qiáng)巨噬細(xì)胞-微生物相互作用更有利于DFU 的愈合[9]。DFU 組織內(nèi)皮細(xì)胞中內(nèi)皮素-1 的表達(dá)是發(fā)病時(shí)胰島素抵抗的重要決定因素，并誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞產(chǎn)生核因子-κB（NF-κB），調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)[10]。研究表明，2 型糖尿病患者血液中分離的來自單核細(xì)胞的促炎因子增加，抗炎因子減少，其程度取決于HbA1c 水平和炎癥過程的持續(xù)時(shí)間。這些發(fā)現(xiàn)使我們可以假設(shè)，從2 型糖尿病患者血液中分離的單核細(xì)胞對促炎因子刺激有明顯的反應(yīng)能力，從而導(dǎo)致了慢性傷口[11]。

1.2 調(diào)節(jié)因子 基質(zhì)細(xì)胞衍生因子-1α（SDF-1α）與微小RNA-23c(miR-23c) 水平呈顯著的負(fù)相關(guān)，miR-23c 可能作為一種新的調(diào)節(jié)因子通過靶向調(diào)節(jié)SDF-1α 水平來抑制血管生成，從而影響傷口愈合[12]。腫瘤壞死因子-α（TNF-α）是一種強(qiáng)有力的促炎細(xì)胞因子，在感染性DFU 的慢性傷口愈合過程中，TNF-α 的表達(dá)增強(qiáng)，表達(dá)時(shí)間延長。B 細(xì)胞激活因子(BAFF)是TNF-α家族成員，是B 細(xì)胞和T 細(xì)胞激活的重要因子[13]。實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明，布魯頓酪氨酸激酶（BTK）抑制劑依魯替尼（ibrutinib）可能通過調(diào)節(jié)晚期糖基化終末產(chǎn)物受體（RAGE）/NF-κB 途徑上調(diào)血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）表達(dá)，抑制Toll樣受體（TLRs）表達(dá)，抑制炎癥因子分泌，從而促進(jìn)DFU 愈合[14]。Lee 等[15]在糖尿病創(chuàng)面愈合的研究中使用了大白鼠模型并得出結(jié)論，白細(xì)胞介素-23 調(diào)節(jié)傷口中白細(xì)胞介素-17 的表達(dá)，其對白細(xì)胞介素-17 的抑制作用是通過改變巨噬細(xì)胞的極化來實(shí)現(xiàn)的，最終加速加速糖尿病創(chuàng)面的愈合。有研究發(fā)現(xiàn),糖尿病足慢性潰瘍皮膚組織中P 物質(zhì)（SP）及其受體NK-1（NK-1）表達(dá)量減少,這可能是導(dǎo)致創(chuàng)面炎癥反應(yīng)異常及創(chuàng)面修復(fù)細(xì)胞增殖功能受損,從而引起DFU 難愈的原因之一[16]。王中京等[17]指出，創(chuàng)面愈合依賴于血管新生促進(jìn)因子和抑制因子之間的動(dòng)態(tài)平衡。Jozic 等[18]發(fā)現(xiàn)，Cav1 以糖皮質(zhì)激素依賴性方式與膜性糖皮質(zhì)激素受體（mbGR）和表皮生長因子受體（EGFR）相互作用，抑制創(chuàng)面愈合。通過脂筏抑制劑（MβCD）或CRISPR/Cas9 介導(dǎo)的Cav1 敲低對小窩的作用導(dǎo)致Cav1-mbGR 和Cav1-EGFR 復(fù)合物的破壞，并促進(jìn)上皮形成和傷口愈合。Wu 等[19]在研究中發(fā)現(xiàn)，DFU 患者難愈性創(chuàng)面可能與負(fù)性炎癥調(diào)節(jié)因子(如EOLA1)表達(dá)降低引起的細(xì)胞內(nèi)炎癥通路的失控活化密切相關(guān)，這種表達(dá)降低也可能與持續(xù)的炎癥狀態(tài)密切相關(guān)。在糖尿病傷口中局部miR-155 的抑制能增加成纖維細(xì)胞生長因子7 的表達(dá)，這使得傷口重新上皮化，加速了傷口愈合[20]。Net 特異性標(biāo)記物與DFU 患者創(chuàng)面愈合呈負(fù)相關(guān)，citH3 則是一種潛在的標(biāo)記物[21]。

2 內(nèi)科治療的研究

表皮生長因子(EGF)病灶內(nèi)浸潤已經(jīng)成為糖尿病傷口治療的一種選擇，在使EGF 到達(dá)反應(yīng)細(xì)胞的同時(shí)避免了蛋白酶和傷口表面生物膜的有害影響[22]。Heberprot-P 對DFU 的愈合作用是通過NFKB1、TNFA 和IL-1A 基因表達(dá)的改變來介導(dǎo)的，從而減少組織缺氧、炎癥和氧化應(yīng)激，同時(shí)促進(jìn)細(xì)胞增殖、膠原合成和細(xì)胞外基質(zhì)重塑[23]。羽扇豆醇是一種三萜類，通過調(diào)節(jié)炎癥、氧化應(yīng)激和血管生成，增強(qiáng)鏈脲佐菌素誘導(dǎo)高血糖模型大鼠的傷口愈合能力[24]。氟西?。‵LX）可增加角質(zhì)形成細(xì)胞的遷移，減少創(chuàng)面局部炎癥。FLX 通過5-羥色胺途徑促進(jìn)傷口愈合，是可安全使用的外用藥物，在糖尿病難愈合傷口臨床治療中具有很大的應(yīng)用潛力[25]。異基因脂肪干細(xì)胞（ASCs）可能是治療DFU 的有效且安全的方法[26]。鋸緣白僵菌的標(biāo)準(zhǔn)化提取物通過協(xié)調(diào)機(jī)制，包括抑制氧化炎癥反應(yīng)、增加膠原合成和血管生成，促進(jìn)生長因子分泌和抑制細(xì)胞凋亡，加速實(shí)驗(yàn)性遲發(fā)性DFU的傷口愈合[27]。

有研究表明，腺苷通過改善生物材料上生長的內(nèi)皮祖細(xì)胞的自噬來加速糖尿病缺血性潰瘍的愈合[28]。Tettelbach 等[29]證明了充分的傷口清創(chuàng)以及脫水人臍帶同種異體移植物（EpiCord）移植治療難愈性DFU 的安全性和有效性。研究表明，人參皂甙（RG1）可通過miR-23a 介導(dǎo)的一氧化氮信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑促進(jìn)DFU 創(chuàng)面血管生成，為DFU治療提供了新的候選藥物[30]?？股毓撬嘀委烡FU 可減少創(chuàng)面滲出液細(xì)菌培養(yǎng)陽性率，減少手術(shù)次數(shù)，縮短住院時(shí)間[31]。0.2%聚己縮胍鹽酸鹽（Lavasept）溶液超聲空化能有效清除傷口中的微生物和細(xì)胞碎屑，破壞微生物的細(xì)胞膜，防止?jié)冊侔l(fā)展和傷口的再感染。傷口的有效管理加速了修復(fù)過程，為早期進(jìn)行足部重建創(chuàng)造了條件[32]。自體脂肪干細(xì)胞局部注射能夠促進(jìn)糖尿病足創(chuàng)面的修復(fù)并調(diào)節(jié)細(xì)胞因子分泌、激活Wnt/β-catenin通路，從而為糖尿病足的創(chuàng)面治療提供了新途徑[33]。人工真皮+創(chuàng)面封閉負(fù)壓引流技術(shù)（VSD）對糖尿病足患者創(chuàng)面修復(fù)效果顯著,可明顯減少換藥次數(shù),縮短愈合時(shí)間,安全可靠[34]。燒傷創(chuàng)瘍再生醫(yī)療技術(shù)治療糖尿病足,可有效減輕創(chuàng)面疼痛、促進(jìn)創(chuàng)面愈合、減少瘢痕增生,療效顯著[35]。殼聚糖-聚氨酯水凝膠膜(HPUC)與糖尿病模型大鼠的單核細(xì)胞一起使用時(shí)，細(xì)胞毒性低，具有促進(jìn)創(chuàng)面愈合的作用[36]。局部應(yīng)用以促紅細(xì)胞生成素為基礎(chǔ)的PRemedor Gel （RMD-G1）結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)治療方法（standard-of-care）可加速DFU 創(chuàng)面愈合[37]。

3 外科治療DFU 的研究

在既往外科治療糖尿病足的基礎(chǔ)上，臨床又不斷衍生出了各種新的復(fù)合手術(shù)方式：在血管內(nèi)血管重建術(shù)的基礎(chǔ)上實(shí)施的游離組織移植可以實(shí)現(xiàn)良好的早期和晚期肢體保肢，這可能是更進(jìn)一步的治療選擇[38]。垂直輪廓跟骨切除術(shù)是對傳統(tǒng)跟骨部分切除術(shù)這一已被廣泛接受的保肢技術(shù)的改進(jìn)，并解決了骨的感染和潰瘍等相關(guān)問題[39]。基于伊里扎洛夫（Ilizarov）技術(shù)的脛骨橫向骨轉(zhuǎn)移是治療重癥糖尿病足合并全身炎癥反應(yīng)綜合征的有效方法，它可以促進(jìn)足部潰瘍愈合，避免截肢[40]。皮膚移植為大面積傷口提供了有效的覆蓋，盡管可能發(fā)生局部組織凹陷等非美觀的閉合。負(fù)壓傷口治療(NPWT)也是一個(gè)非常有效的方法[41]。NPWT 可以增加糖尿病患者術(shù)后足部傷口和足部潰瘍的愈合比例，并縮短愈合時(shí)間[42]。可植入性納米醫(yī)學(xué)支架被證明是現(xiàn)有傷口基質(zhì)的有效替代品，能夠支持傷口自然愈合過程，并可能成為慢性傷口的具有挑戰(zhàn)性的治療方法之一[43]。NPWT 常用于復(fù)雜創(chuàng)面的治療，可能是通過影響傷口組織內(nèi)生長因子表達(dá)、組織微觀和宏觀變形、血流量、滲出物清除和細(xì)菌濃度的變化來促進(jìn)創(chuàng)面愈合[44]。脫細(xì)胞真皮基質(zhì)為組織生長提供了基質(zhì)，可有效地促進(jìn)組織再生，縮短潰瘍持續(xù)時(shí)間，防止相關(guān)并發(fā)癥，顯著促進(jìn)了DFU 的愈合[45]。有研究表明，在血管重建不可行的情況下，在DFU 合并周圍動(dòng)脈病變的治療中，誘導(dǎo)膜（IM）的形成隨后植入聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）是促進(jìn)DFU 愈合的有效方法[46]。

4 皮膚組織工程與再生的研究

自1987 年美國國家科學(xué)基金會(huì)第一次正式提出“組織工程”的概念，歷經(jīng)30 多年的發(fā)展，從最初的單純表皮細(xì)胞擴(kuò)增移植、真皮替代物制備、三維打印精準(zhǔn)構(gòu)建復(fù)合型皮膚替代物、基因編輯仿生修飾到體外微毛細(xì)血管網(wǎng)預(yù)構(gòu)等，已有部分產(chǎn)品成功應(yīng)用于臨床[47]。利用Autologous Cell Harvesting Device（ReCell?）技術(shù)不僅明顯減少了供體部位的大小和疼痛，還能促進(jìn)創(chuàng)面快速愈合[48]。3D 細(xì)胞打印技術(shù)可以打印出包括表皮、真皮及皮下組織的全層皮膚，其結(jié)構(gòu)及功能更加接近自然人皮膚，為加速皮膚創(chuàng)面愈合提供更可靠的體外平臺(tái)[49]。通過納米包裹的方式，制備環(huán)境敏感型生物材料，在創(chuàng)面不同pH 值、活性氧或金屬蛋白酶水平等條件下主動(dòng)控釋微小RNA、細(xì)胞因子等物質(zhì)，從而調(diào)控創(chuàng)面炎癥反應(yīng)并促進(jìn)創(chuàng)面愈合[50]。人羊膜上皮細(xì)胞（hAECs）可以通過旁分泌作用來調(diào)節(jié)糖尿病并促進(jìn)新血管形成，從而促進(jìn)糖尿病傷口的愈合[51]。以膠原-透明質(zhì)酸為基礎(chǔ)的生物敷料在治療非感染和非缺血性糖尿病足的足背部和足底創(chuàng)面時(shí)，可以通過刺激組織再生來有效促進(jìn)愈合[52]。使用優(yōu)拓達(dá)(TLC-NOSF)敷料結(jié)合清創(chuàng)等對促進(jìn)神經(jīng)病理性糖尿病足的愈合過程非常有效[53]。

總之，隨著醫(yī)學(xué)的發(fā)展，治療DFU 的方法會(huì)越來越多，但是糖尿病足患者因個(gè)體化差異及病因的復(fù)雜性，內(nèi)外科聯(lián)合治療才是最佳的選擇。希望未來在糖尿病足發(fā)病機(jī)制研究方面有新的突破，并開展新的治療方法，比如將人工組織工程材料、干細(xì)胞技術(shù)等應(yīng)用于臨床，提高DFU 創(chuàng)面診治的水平。