糖尿病是我国患病人数最多的慢性病之一。国际糖尿病联盟发布的数据显示，截至2021年，中国糖尿病患者人数达1.41亿人，发病率高达12.8％，相当于每8个人里就有1名糖尿病患者。

糖尿病是一种常见的慢性代谢障碍疾病，而糖尿病伤口愈合更是一项极为复杂的生理过程，对于普通人来说，一个小伤口很快就可以痊愈，但对于糖尿病患者来说，造成的危害是超乎想象的。在中国，每年有超过300万例糖尿病足溃疡新病例，约28万人因糖尿病足截肢。

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糖尿病伤口愈合至今仍没有非常理想的治疗方案。糖尿病创面高糖微环境往往诱发晚期糖基化终产物（AGEs）的大量积累，并且高糖微环境还会导致细菌感染，从而导致糖尿病创面血管再生困难和创面愈合速度慢。因此，综合去除 AGEs和抗菌药物的策略对糖尿病慢性伤口愈合尤其重要，但也是一个巨大的挑战，因为AGEs 不能通过降低血糖恢复到正常水平；同时，长期未愈合的伤口还会被多重耐药细菌感染，这也是另一个棘手的问题。

2023年，来自美国印第安纳大学医学院的研究人员开发了一种方法，从人类慢性伤口液中分离和表征角质细胞源外泌体（HExoκ）并进行了特征表征，并且基于脂质指纹识别了源自糖尿病和非糖尿病慢性伤口患者的外泌体之间的明显差异。本研究中对临床样本中特定细胞单个外泌体进行的严格纳米级别的表征为理解主要的糖尿病并发症提供了关键见解，这在临床上得到了呈现，并为处理其他疾病过程的类似临床研究铺平了道路。相关内容以“Nanoscopic and Functional Characterization of Keratinocyte-Originating Exosomes in the Wound Fluid of Non-Diabetic and Diabetic Chronic Wound Patient”为题发表于国际材料化学领域顶级学术期刊 Nano Today 上。

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研究团队之前的工作表明，从愈合慢性伤口患者的伤口液中分离出的 EVs 在转分化巨噬细胞（mϕ）成为愈合表型方面比非愈合糖尿病患者更有效。普遍认为，角质细胞在皮肤创伤愈合和炎症中起着重要作用。新兴的证据将外泌体定位为伤口微环境的主要功能组成部分。伤口炎症的解决依赖于伤口部位角质细胞与 mϕ 之间通过外泌体基因转移的成功相互作用。基于先前的研究，研究团队在这里测试了这样一个假设，即在糖尿病条件下，驻留的角质细胞与血液源性伤口 mϕ 之间的交流受到损害，导致伤口部位持续炎症。然而，与小鼠研究不同，小鼠研究中可以使用遗传方法分离特定细胞外泌体，而从人类伤口中分离高纯度的角质细胞来源的外泌体更具挑战性。此外，对不同大小的不同纳米囊泡进行不适当分离技术的担忧限制了在人类受试者中揭示特定机制的能力。

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在这项工作中，研究人员报告了一种从人类慢性伤口液中分离角质细胞来源的外泌体（hExoκ）的技术，这可能为糖尿病性伤口慢性化提供关键见解。研究人员发现了 hExoκ 在糖尿病患者伤口中的重要性。通过 LC-MS-MS 检测 hExoκ 中的KRT14，并通过 Vesiclepedia 和 Exocarta 数据库进行验证，确定表面 KRT14作为 hExoκ 的可靠标记物。dSTORM 纳米成像在人类慢性伤口液中确定了 KRT14阳性细胞外囊泡（EV+κ），其中23%源自外泌体。使用 KRT14 和tetraspanin 抗体的免疫磁两步分离法成功地从15名非糖尿病和22名糖尿病患者的慢性伤口液中异质性的 EVs 池中分离出 hExoκ。分离的 hExoκ（Ø 75–150 nm）按照 EV-track 指南进行了表征。使用在线 CODI 平台分析的 dSTORM 图像，并通过 Nanometrix 进行独立验证，显示 hExoκ 的 Ø 为80–145 nm。

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在糖尿病伤口液中，hExoκ 的丰度较低，与患者的 HbA1c 水平呈负相关。从糖尿病伤口液中分离的 hExoκ 显示，小于200 bp的小 RNA 的丰度较低。拉曼光谱强调了非糖尿病和糖尿病 hExoκ 表面脂质的差异。对单核细胞来源的巨噬细胞（MDM）对 hExoκ 的摄取在糖尿病患者中较非糖尿病患者低。与来自非糖尿病患者的 hExoκ 不同，将糖尿病患者的 hExoκ 添加到 LPS 和 INFγ 极化的 MDM中导致 iNOS 和促炎趋化因子的持续表达，这些趋化因子已知能招募巨噬细胞。

这项工作首次深入探讨了来自慢性伤口液的 hExoκ 的结构、组成和功能，为在糖尿病并发症条件下，如慢性伤口愈合不良，研究外泌体功能障碍奠定了基础。