Bioactive Materials
TLR2-PI3K/Akt信号通路介导的微环境模拟MSCs治疗糖尿病创面

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该研究通过TLR2-PI3K/Akt信号通路的激活，利用细菌成分预处理MSCs，显著增强其旁分泌功能，为糖尿病创面愈合提供创新性生物材料递送系统。

 

文献概述
本文《TLR2-PI3K/Akt mediated microbe-mimetic priming boosts the therapeutic paracrine function of GelMA-Encapsulated MSCs for diabetic wound regeneration》，发表于《Bioactive Materials》杂志，回顾并总结了慢性糖尿病创面愈合的挑战，以及MSC疗法在该领域的潜力和局限性。研究通过模拟微生物环境激活TLR2-PI3K/Akt信号通路，重新编程MSC的旁分泌功能，并结合GelMA水凝胶实现其持续递送，为糖尿病创面治疗提供了创新生物杂交平台。

背景知识
糖尿病创面愈合障碍是临床重要问题，主要归因于血管生成受损和免疫稳态失调。MSCs作为再生医学的关键工具，其旁分泌功能在组织修复中起核心作用，但其在慢性创面微环境中存活率低且功能不一致。微生物组研究显示，共生细菌成分（如革兰氏阳性菌细胞壁成分）可通过TLR2信号通路调节免疫反应并促进组织修复。本研究基于此提出利用PGN/LTA预处理MSCs并封装于GelMA水凝胶中，以提升其在糖尿病创面中的治疗效力，同时探索其分子机制。该研究为MSC功能优化提供了新的思路，并有望推动生物材料与微生物线索整合的转化医学应用。

 

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研究方法与实验
研究团队采用小鼠骨髓来源的MSCs，通过PGN和LTA预处理，激活TLR2-PI3K/Akt信号通路，并将其封装于GelMA水凝胶中构建plMSC-GelMA生物杂交系统。利用RT-qPCR、免疫荧光染色、活/死染色、划痕实验、血管生成实验等方法评估MSCs功能变化。在小鼠全层皮肤缺损模型中评估plMSC-GelMA对创面愈合、血管生成和巨噬细胞极化的影响，并通过siRNA和LY294002阻断TLR2和PI3K/Akt通路，验证其机制依赖性。

关键结论与观点

• PGN/LTA预处理MSCs可显著增强其旁分泌功能，包括VEGF、TGF-β和IL-10等促血管生成和免疫调节因子的表达。
• GelMA水凝胶可有效维持MSCs活性并促进其局部因子释放，显著提升细胞存活率和功能稳定性。
• 在小鼠糖尿病创面模型中，plMSC-GelMA组相比未预处理MSC-GelMA组和GelMA组，显著加速创面愈合。
• 机制研究表明，TLR2-PI3K/Akt通路是plMSCs功能增强的核心，其基因沉默或化学抑制均显著降低治疗效果。
• plMSC-GelMA显著促进M2巨噬细胞极化和新生血管生成，从而改善创面微环境并促进修复。

研究意义与展望
本研究提出了一种基于微生物线索的MSC预处理策略，结合生物材料工程，为糖尿病创面愈合提供了新的治疗范式。未来研究可进一步优化plMSC-GelMA系统，探索其在大型动物模型或临床试验中的适用性，并评估其长期安全性和疗效稳定性。

 

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结语
本研究通过TLR2-PI3K/Akt通路激活，将MSCs与GelMA水凝胶结合，显著提升其在糖尿病创面治疗中的功能。该策略不仅揭示了微生物成分在组织修复中的正向作用，也为再生医学提供了可转化的生物杂交平台。通过系统调控MSC旁分泌功能，该研究为糖尿病慢性创面治疗的瓶颈问题提供了新的解决方案。

 

Feng Tian, Yue Kong, Qinghua Liu, Xiaobing Fu, and Sha Huang. TLR2-PI3K/Akt mediated microbe-mimetic priming boosts the therapeutic paracrine function of GelMA-Encapsulated MSCs for diabetic wound regeneration. Bioactive Materials.