点阵二氧化碳激光光热激活间充质干细胞来源外泌体通过增强血管生成加速糖尿病创面愈合

背景 源自间充质干细胞（MSCs）的外泌体因其强大的促血管生成潜力，已成为糖尿病创面愈合的一种有前景的治疗选择。然而，它们相对较低的生物活性仍然是成功临床应用的主要障碍。点阵CO2激光治疗提供了一种精确且可控的光热刺激形式，无需额外外源性试剂即可增强外泌体活性，可能促进更有效的糖尿病创面修复。 目的 探讨低能量点阵CO2激光预处理的脂肪源性MSCs（Ad-MSCs）所分泌的外泌体（CO2 laser-Exos）促进糖尿病创面愈合的机制。 方法 Ad-MSCs接受单次能量密度为30 mJ/cm2、40 mJ/cm2或50 mJ/cm2的点阵CO2激光照射。采用红外热成像监测培养基温度变化。为确定最佳能量水平，通过蛋白质印迹法评估热休克蛋白90的表达，并通过流式细胞术分析细胞凋亡。随后通过超速离心分离外泌体，并使用酶联免疫吸附测定法测量外泌体内1-磷酸鞘氨醇（S1P）浓度。通过一系列体外和体内实验进一步研究CO2 laser-Exos的治疗效果及潜在机制。 结果 单次点阵CO2激光照射后，培养基温度迅速升高，随后逐渐下降。在各测试组中，经40 mJ/cm2处理的Ad-MSCs表现出最高的热休克蛋白90表达，并呈现较低的细胞凋亡。体外实验显示，CO2 laser-Exos显著促进人脐静脉内皮细胞的增殖、迁移和管形成，而其S1P含量高于未处理的外泌体。在高糖条件下，人脐静脉内皮细胞中S1P受体1（S1PR1）的表达增加。沉默S1PR1显著削弱了CO2 laser-Exos的促血管生成活性，并抑制了磷酸化蛋白激酶B、缺氧诱导因子1α和血管内皮生长因子-A的表达。体内实验显示，与Exos相比，CO2 laser-Exos通过促进创面床内的新生血管形成，显著加速了糖尿病创面愈合。 结论 低能量点阵CO2激光照射通过光热刺激增强了MSC来源外泌体的生物活性。这些外泌体通过激活S1PR1/蛋白激酶B/缺氧诱导因子1α信号通路增强内皮细胞功能，最终加速糖尿病创面的修复。 关键词 点阵二氧化碳，光热效应，间充质干细胞，外泌体，1-磷酸鞘氨醇，糖尿病创面