依那普利拉通过靶向牛磺酸-STING轴逆转中性粒细胞极化失衡治疗糖尿病创面

Enalaprilat reverses neutrophil polarization imbalance via targeting taurine-STING axis for treatment of diabetic wounds.

作者信息Li Lu, Yuan Xiong, Jiewen Liao, Juan Zhou, Guangji Wang, Yating Qin, Shengming Zhang, Yanzhi Zhao, Xiaodan Zhong, Mengwen Wang, Kangkang Zha, Fawwaz Al-Smadi, Guohui Liu, Yanli Zhao, Bobin Mi
PMID41916295
发布时间2026-04-21
DOI10.1016/j.xcrm.2026.102714

实验完整度

高

包含细胞实验(BMDN、BMDM、HUVEC、HL-60)、多组学分析、小鼠及猪糖尿病创面模型等多个证据层级,并包含功能验证和机制验证。

主要模型

中性粒细胞(BMDN、HL-60) 巨噬细胞(BMDM) 人脐静脉内皮细胞(HUVEC) 糖尿病小鼠创面模型 糖尿病巴马小型猪创面模型

重点核对

糖尿病小鼠模型:C57BL/6小鼠,高脂饮食4周+STZ(60 mg/kg)连续3天腹腔注射,血糖>16.7 mmol/L 糖尿病猪模型:Bama小型猪,高脂饮食6个月+STZ(75 mg/kg)每周一次静脉注射 体外AGE诱导条件:AGEs浓度为150 μg/mL,Ena浓度为10 μM 微针参数:针尖高度800 μm,基底宽度360 μm,间距720 μm 体内实验分组:PBS、MZM@A-MN、Ena、MZE@A-MN、TMZE@A-MN

摘要

Lu等人开发了一种用于经皮递送依那普利拉的多功能微针纳米系统。依那普利拉通过牛磺酸代谢重编程促进中性粒细胞从促炎性N1状态向抗炎性N2状态再极化,有效改善巨噬细胞炎症和血管生成过程,从而加速糖尿病创面愈合。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
依那普利拉是否能通过调节中性粒细胞极化来促进糖尿病创面愈合,其潜在机制是什么?
核心机制
依那普利拉通过抑制ZNF460-GGT1轴升高中性粒细胞内牛磺酸水平,进而抑制cGAS-STING信号通路,促进中性粒细胞从N1向N2再极化,从而改善炎症微环境,抑制内皮细胞铁死亡,促进血管生成。
主要证据
体外实验显示Ena逆转AGE诱导的N1极化,促进HUVEC增殖、迁移和管形成,并诱导BMDM向M2极化;多组学分析揭示牛磺酸代谢重编程;体内实验显示TMZE@A-MN加速糖尿病小鼠和猪的创面愈合。
研究意义
该研究为糖尿病创面治疗提供了一种靶向递送依那普利拉的微针系统,具有临床转化潜力。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

临床与动物样本中验证中性粒细胞极化改变

探究糖尿病创面中中性粒细胞极化状态与正常创面的差异。

通过流式细胞术和免疫荧光检测糖尿病与非糖尿病患者、糖尿病小鼠与正常小鼠创面组织中N2中性粒细胞(CD206+)比例、MPO表达及炎症因子水平。

2

体外验证Ena对中性粒细胞极化的影响

验证依那普利拉能否逆转AGE诱导的中性粒细胞N1极化。

分离小鼠BMDN,分为对照组、AGEs组(150 μg/mL)和AGEs+Ena组(10 μM)处理24小时,检测N1/N2标志物表达。

3

中性粒细胞与内皮细胞共培养评估血管生成功能

评估Ena处理的中性粒细胞对内皮细胞血管生成功能的影响。

将预处理的中性粒细胞与HUVEC共培养,进行EdU增殖、transwell迁移、划痕试验和管形成实验。

4

多组学分析揭示机制

阐明Ena促进中性粒细胞再极化的分子机制。

对AGE刺激的BMDN(有无Ena干预)进行RNA测序和非靶向代谢组学分析,并进行整合分析。

5

验证ZNF460-GGT1轴在Ena调控牛磺酸代谢中的作用

验证Ena是否通过抑制ZNF460-GGT1轴升高牛磺酸水平。

通过ChIP、双荧光素酶报告基因、分子对接、CETSA、DARTS、pull-down等实验验证Ena与ZNF460的结合及其对GGT1转录的调控。

6

验证Ena通过牛磺酸-STING轴调节中性粒细胞极化

验证Ena引起的牛磺酸升高是否通过抑制cGAS-STING轴促进N2极化。

检测STING通路蛋白磷酸化水平,使用STING激动剂diABZI和拮抗剂H-151进行干预,检测N1/N2标志物和炎症因子。

7

验证Ena对炎症微环境诱导的内皮细胞铁死亡的抑制

验证Ena通过改善炎症微环境抑制内皮细胞铁死亡,促进血管生成。

将预处理的中性粒细胞与HUVEC共培养,检测铁死亡指标(MDA、GSH、脂质过氧化、Fe2+、线粒体膜电位、ROS),并验证KLF9/PGC1α通路的作用。

8

制备并表征纳米系统TMZE及微针贴片

开发并表征负载Ena的MnZn-MOF纳米颗粒及微针贴片。

合成MnZn-MOF,负载Ena得到MZE,表面修饰cFLFLFK-NH2得到TMZE,随后与AlgMA水凝胶混合制成微针贴片TMZE@A-MN,并表征其形貌、粒径、载药量、释放行为、自由基清除能力和抗菌活性。

9

体内验证TMZE@A-MN的促愈合效果

评估TMZE@A-MN在糖尿病小鼠和猪模型中的创面愈合效果。

建立糖尿病小鼠和猪背部全层皮肤缺损模型,给予PBS、MZM@A-MN、Ena、MZE@A-MN或TMZE@A-MN处理,检测创面闭合率、组织学、炎症和血管生成指标。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
依那普利拉MedChemExpressHY-B0231
ErastinMedChemExpressHY-15763
Ferrostatin-1MedChemExpressHY-100579
H-151MedChemExpressHY-112693
甲基丙烯酰化海藻酸盐Engineering for Life--
AGE-BSAAbcamab51995
cFLFLFK-NH2多肽BioAct Peptide Biotech--
链脲佐菌素Sigma-AldrichS0130
巨噬细胞集落刺激因子PeproTech315-02-10UG
牛磺酸Sigma-AldrichT0625
RIPA裂解液BosterAR0102
TRIzol试剂Invitrogen15596026
Lipofectamine 3000转染试剂InvitrogenL3000015
Lipofectamine RNAiMAX转染试剂Invitrogen13778150
链霉亲和素琼脂糖珠Millipore16-126
Annexin V-FITC/PI凋亡检测试剂盒BeyotimeC1062S
BCA蛋白定量试剂盒BeyotimeP0010
BODIPY 581/591 C11检测试剂盒Sigma-AldrichSML3717
Calcein/PI细胞活力检测试剂盒BeyotimeC2015S
CCK-8检测试剂盒DojindoCK04
ChIP检测试剂盒BeyotimeP2078
双荧光素酶报告基因检测试剂盒PromegaE1910
EdU细胞增殖检测试剂盒BeyotimeC0078S
FerroOrange检测试剂盒DojindoF374
Hiscript III逆转录试剂盒VazymeR302-01
Matrigel基质胶Corning356234
线粒体膜电位检测试剂盒BeyotimeC2006
小鼠TNF-α ELISA试剂盒BosterEK0527
小鼠IL-4 ELISA试剂盒BosterEK0405
小鼠IFN-γ ELISA试剂盒BosterEK0375
小鼠CCL5 ELISA试剂盒NeoBioscienceEMC106
小鼠CCL22 ELISA试剂盒NeoBioscienceEMC105
小鼠骨髓中性粒细胞分离试剂盒TbdscienceTBD2013NM
核质蛋白提取试剂盒BeyotimeP0027
活性氧检测试剂盒BeyotimeS0033S
牛磺酸检测试剂盒Cell BiolabsMET-5071
Taq Pro U+多重探针qPCR预混试剂盒VazymeQN213-01

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
糖尿病小鼠模型建立
小鼠品系、周龄、性别;高脂饮食时间;STZ剂量、给药方式、天数;血糖判定标准
阅读提示:见STAR Methods中Dorsal skin wound model部分
糖尿病猪模型建立
猪品系、年龄、性别;高脂饮食时间;STZ剂量、给药方式、频率;血糖判定标准
阅读提示:见STAR Methods中In vivo assessment of diabetic wound repair部分
体外AGE诱导及Ena处理
BMDN的分离方法;AGEs浓度、处理时间;Ena浓度
阅读提示:见STAR Methods中In vitro experiment for the effect of Ena on neutrophils部分
共培养实验
共培养体系(上室/下室);细胞密度;共培养时间
阅读提示:见STAR Methods中Co-culture experiments部分
体内创伤愈合实验
创面大小、位置;治疗分组、给药方式、频率;创面闭合率计算方法
阅读提示:见STAR Methods中In vivo assessment of diabetic wound repair部分
微针制备
AlgMA浓度、LAP浓度、光固化条件;TMZE加入比例;PVA浓度
阅读提示:见STAR Methods中Fabrication and characterization of TMZE@A-MN部分
纳米颗粒合成
金属盐和配体的比例、反应时间温度;Ena与MOF的质量比;肽与MZE的质量比
阅读提示:见STAR Methods中Preparation and characterization of TMZE部分
统计学分析
统计检验方法;样本量(n=3或n=4);p值显著性阈值
阅读提示:见STAR Methods中Quantification and statistical analysis部分