对BMSCs-PLCL复合支架进行机械拉伸加载，通过保护内皮细胞和促进血管生成来加速糖尿病伤口的愈合过程

《Stem Cell Research & Therapy》：Mechanical stretch loading of BMSCs-PLCL composite scaffolds accelerate diabetic wound healing by protecting endothelial cells and promoting angiogenesis

　　

摘要

背景

血管生成受损是导致糖尿病伤口愈合延迟的关键因素。尽管骨髓间充质干细胞（BMSCs）具有治疗潜力，但在高血糖环境下它们的旁分泌功能会受到抑制。本研究旨在通过将BMSCs与聚（L-乳酸-共-ε-己内酯）（PLCL）纳米纤维支架结合，并施加周期性机械拉伸来增强BMSCs的功能，从而促进糖尿病伤口中的血管生成和组织修复。

方法

在糖尿病大鼠的全层皮肤缺损模型中评估了经过机械拉伸处理的BMSCs-PLCL（MS-BMSCs-PLCL）复合支架的效果。使用免疫荧光染色法检测CD31、α-SMA和血管内皮生长因子（VEGF）的表达，以评估血管生成和血管成熟情况。移植后追踪了PKH26标记的BMSCs的体内命运。此外，通过CCK-8检测、EdU染色、划痕实验、Transwell实验和管形成实验分析了经过机械拉伸预处理的BMSCs及其培养基（CM）对高葡萄糖损伤的大鼠脐静脉内皮细胞（RUVECs）的影响。通过RNA-seq分析阐明了BMSCs在机械拉伸下促进血管生成的机制，并通过敲低鉴定出的Postn基因进行了功能验证。

结果

MS-BMSCs-PLCL复合支架显著增强了糖尿病伤口的愈合过程。免疫荧光染色显示，MS-BMSCs-PLCL上调了CD31、α-SMA和VEGF的表达，促进了血管生成和血管成熟。细胞追踪证实移植的BMSCs与内皮标记物CD31共定位。体外实验表明，经过机械拉伸处理的BMSCs及其培养基均改善了高葡萄糖损伤的RUVECs的增殖、迁移和管形成能力。RNA-seq分析确定了受机械刺激影响的关键血管生成和组织修复相关基因。功能分析证实，沉默Postn基因会减弱经过机械拉伸处理的BMSCs的促血管生成功能。

结论

机械拉伸增强了BMSCs的旁分泌功能，从而促进了糖尿病伤口中的血管生成，并逆转了高葡萄糖对内皮细胞的损伤。这些发现支持了一种结合机械预处理、生物材料和干细胞来改善糖尿病伤口愈合的新策略。

图形摘要

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