CCL3和LPS联合治疗通过增强促炎反应显著降低糖尿病小鼠感染并促进伤口愈合

CCL3 and LPS combination therapy significantly reduces infection and stimulates wound healing in diabetic mice by boosting proinflammatory responses

作者信息Rajalekshmy G Padmakumari, Deepa Dehari, Getnet Tesfaw, Mazaher Gholipourmalekabadi, Athena M Soulika, Sasha H Shafikhani
PMID41654168
发布时间2026-08
DOI10.1016/j.jid.2026.01.029

实验完整度

包含体内动物模型(db/db小鼠)、多种检测方法(ELISA、组织学、CFU)以及功能验证(中性粒细胞耗竭、联合治疗比较)等相互独立的证据层级。

主要模型

db/db 2型糖尿病小鼠全层切除伤口模型 铜绿假单胞菌PA103感染伤口模型 金黄色葡萄球菌USA300感染伤口模型

重点核对

db/db小鼠8周龄,伤口为5mm全层切除,位于背部肩胛骨下方 CCL3剂量1μg/伤口,LPS剂量100ng/伤口,单次局部给药 细菌接种量1×10^6 CFU/伤口 中性粒细胞耗竭使用抗Ly6G抗体(RB6-8C5)400μg腹腔注射1周前,之后100μg在实验前36和12小时 结果检测时间点:第1天和第10天

摘要

与被困于持续性增强炎症的慢性糖尿病溃疡相比,糖尿病伤口在损伤早期遭受炎症反应不足。我们先前发现,糖尿病中性粒细胞趋化反应缺陷,是由于甲酰肽受体信号传导减少,以及糖尿病中性粒细胞杀菌功能受损导致的生物活性/生物可利用细菌产物(病原体相关分子模式)减少,是导致糖尿病伤口早期炎症反应不足的主要原因。我们之前的工作表明,局部使用CCL3(一种靶向辅助趋化因子受体以恢复中性粒细胞运输的趋化因子)或脂多糖(LPS)(一种激活toll样受体的细菌产物)在愈合急性期早期通过启动炎症反应改善感染控制和促进愈合。在本研究中,我们评估了联合使用CCL3和LPS是否比单独使用CCL3或LPS提供更大的治疗益处。我们的数据显示,在db/db 2型糖尿病小鼠模型中,CCL3 + LPS联合治疗在减少感染和促进伤口愈合方面显著优于CCL3或LPS单药治疗。我们提出,在手术清创后(当慢性伤口被重置为急性状态时)局部应用CCL3 + LPS可能为改善糖尿病伤口护理结果提供一种可行的治疗方法。

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
联合使用CCL3和LPS是否比单独使用CCL3或LPS更能减少感染并促进糖尿病小鼠伤口愈合?
核心机制
CCL3和LPS联合治疗通过增强早期炎症反应(增加中性粒细胞和白细胞浸润)来恢复糖尿病伤口的感染控制,从而促进愈合。
主要证据
db/db小鼠伤口模型显示,CCL3+LPS较单药显著增加IL-1β和TNF-α水平、中性粒细胞和白细胞浸润,并显著减少细菌负荷;中性粒细胞耗竭消除了这些保护效应。
研究意义
作者提出在手术清创后局部应用CCL3+LPS可能为改善糖尿病伤口护理提供可行的治疗方法。

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

建立糖尿病小鼠伤口感染模型

构建模拟糖尿病伤口感染的体内模型,用于评估联合治疗的效果。

在db/db小鼠背部制作全层切除伤口,并感染铜绿假单胞菌PA103或金黄色葡萄球菌USA300。

2

局部给药治疗

评估CCL3、LPS单药及联合治疗对感染伤口的影响。

伤口造模后立即局部给予PBS、CCL3、LPS或CCL3+LPS。

3

评估早期炎症反应

检测治疗后第1天伤口组织的炎症反应。

通过ELISA检测促炎细胞因子(IL-1β、TNF-α)和MPO水平,通过组织学染色评估中性粒细胞和白细胞浸润。

4

评估感染控制效果

检测治疗后第1天和第10天的细菌负荷。

通过菌落形成单位分析量化伤口细菌载量。

5

验证中性粒细胞依赖性

验证联合治疗的疗效是否依赖于中性粒细胞。

使用抗Ly6G抗体耗竭中性粒细胞,然后比较耗竭组与对照组的治疗效果。

6

评估长期炎症和愈合参数

评估治疗后第10天的炎症水平和愈合相关指标。

在第10天检测细菌负荷、促炎细胞因子、MPO、白细胞浸润,以及成纤维细胞、肌成纤维细胞、弹性蛋白和胶原沉积,并评估伤口闭合率。

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
db/db小鼠Jackson Laboratories--
无菌活检打孔器----
CCL3R&D System450-MA/CF
脂多糖Sigma-AldrichL3012
IL-1β ELISA试剂盒Thermo Fisher Scientific--
TNF-α ELISA试剂盒Thermo Fisher Scientific--
小鼠MPO ELISA试剂盒Sigma-Aldrich--
抗Ly6G抗体Abcamab25377
波形蛋白抗体Abcamab92547
α平滑肌肌动蛋白抗体Abcamab5694
抗髓过氧化物酶抗体Abcamab25377
CD45抗体--80297-1-RR
Masson三色染色试剂盒Abcamab150686
抗Ly-6G/Ly-6C单克隆抗体(RB6-8C5)Thermo Fisher Scientific--
IgG2a同型对照Cell Signaling Technologies--
胶原酶DSigma-Aldrich9001-12-1
Zombie NIR可固定活力试剂盒--423105
Attune NxT流式细胞仪Thermo Fisher Scientific--
GraphPad Prism--10.4.2

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
动物模型
小鼠品系、年龄、饲养环境
阅读提示:Materials and Methods: Procedures related to animal studies
伤口造模
伤口大小、位置、造模方法
阅读提示:Materials and Methods: Procedures related to animal studies
感染条件
细菌菌株、接种量、感染时间
阅读提示:Materials and Methods: Infection
给药方案
药物剂量、给药方式、给药时间
阅读提示:Materials and Methods: Procedures related to animal studies
检测指标
ELISA、组织学、CFU分析的具体步骤
阅读提示:Materials and Methods: Histological analyses
中性粒细胞耗竭
抗体克隆、剂量、时间
阅读提示:Materials and Methods: Neutrophil depletion in mice