糖尿病是以高血糖为特征的代谢紊乱性疾病，其伴随的各种急慢性并发症是影响患者生活质量甚至威胁患者生命的重要原因。糖尿病足因其难治愈和高致死、致残的特点成为糖尿病最严重的并发症之一，我国50岁以上糖尿病患者糖尿病足的发病率高达8.1%。此外，全球每年糖尿病足溃疡人数约1 860万，其中15%~20%患者需要不同程度的截肢/趾，目前因糖尿病足截肢仍是非创伤性截肢的首要原因。长期糖尿病伴随的下肢血管病变、周围神经病变和感染高发等不良并发症导致创面迁延不愈是糖尿病足恶化和截肢的最重要原因。80%以上的糖尿病患者下肢截肢前都存在足部溃疡，因此，促进溃疡愈合对于减少截肢风险，从而减轻社会和卫生保健系统的经济负担具有重要意义。目前，DFU标准化治疗措施包括综合代谢控制、手术清创、抗感染、减压及血流重建5个方面，促进创面愈合的众多辅助疗法也进展迅速。因此，本文对近年来糖尿病创面治疗的新手段作一综述。
一、氧 疗
糖尿病状态下，因代谢紊乱、氧化应激和炎症、内皮细胞功能障碍引起的下肢动脉粥样硬化和管腔狭窄，加重组织的缺血缺氧，延缓糖尿病慢性创面愈合的进程。在生理条件下，缺氧诱导因子-1α（hypoxia-induciblefactor-1α，HIF-1α）能够响应缺氧信号，促进血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）表达，改善血管生成，而在糖尿病伤口中观察到HIF-1α的表达受到抑制，进一步损害组织的血流灌注。既往指南已经根据随机对照试验（randomized controlled trial，RCT）结果有条件地推荐使用高压氧治疗作为辅助治疗手段。而与之相比，较新的局部氧疗用于慢性伤口其实已有50多年的历史，但一直缺乏高质量研究来证实其有效性。Guan等的基础研究表明，包封在活性氧（reactive oxygen species，ROS）清除水凝胶中的释氧微球（oxygen-release microspheres，ORM）可促进血管新生，加速db/db小鼠的伤口愈合。随后，2020年的一项国际多中心RCT评估了周期性局部伤口氧疗（topical wound oxygen，TWO2）治疗DFU的疗效，结果表明12周时，TWO2组伤口完全愈合率远高于对照组（分别为41.7%和13.5%，P=0.007），并且TWO2组在12周内完全愈合的可能性是对照组的3.5倍以上（HR=3.64，P=0.013）。最新的一项纳入492例DFU患者的荟萃分析也表明，局部伤口氧疗较对照组改善了创面愈合效率（分别为43.0%和28.0%，P=0.02）。在这些有力证据下，国际糖尿病足工作组2023版指南更新，考虑使用高压氧和局部氧疗作为神经缺血性或缺血性糖尿病足溃疡的辅助治疗。
二、新型敷料
自20世纪60年代以来，多项研究表明，湿性环境较干性环境更有利于创面的愈合，由此提出了“湿性愈合”的理论，即通过创造接近生理状态的环境，促进肉芽生长和皮肤伤口愈合相关细胞增殖，促使创面愈合。干性纱布、棉垫等传统敷料仅能隔绝伤口与外界环境，对于局部创面愈合并无直接促进作用，得益于“湿性愈合”理论，多种类型的新型敷料应运而生，包括水胶体敷料、水凝胶敷料、藻酸盐敷料、抑菌敷料、生物活性敷料和运用现代技术的敷料。
（一）水胶体敷料
水胶体敷料是由弹性的聚合凝胶与合成橡胶和黏性物化学交联而成，能够牢固地粘贴于创口边缘皮肤，吸收渗液后发挥自溶性清创的作用。一项纳入5项RCT的荟萃分析结果表明，在治疗DFU方面，没有证据表明任何类型的水胶体敷料比基础敷料或其他类型的敷料更有效。而2020年的一项小样本量研究发现，与无菌纱布相比，水胶体敷料换药可显著提高Wagner 3级糖尿病足患者创面愈合速度，且能够减少换药频率和患者疼痛程度。两项研究结果之间的差异可能来源于研究设计、样本大小以及研究对象的不同。但迄今仍缺乏大样本RCT的证据。
（二）水凝胶敷料
水凝胶是具有三维网状结构的高分子材料，可通过不溶于水的聚合物之间的化学交联、物理交联和辐射交联组成。近年来，水凝胶由于其优异的性能成为创面愈合治疗的理想候选者，它具备良好的生物相容性和保水性，并且具备生物可降解性，能够有效减少敷料更换过程中对伤口造成的二次损伤。3项随访时间和DFU严重程度不同的RCT表明，水凝胶治疗效果优于干性纱布，但因其研究样本量较小且无法确定偏倚风险，仍需更高级别的研究证据。由于传统的单组分水凝胶机械性能较低，且适应不同类型伤口的能力有限等，极大地限制了传统水凝胶在伤口愈合中的应用。得益于水凝胶的高分子网状结构，研究者能够通过结构和生化调整，设计出具备多种性能的多功能水凝胶。目前，具有优异抗菌、抗氧化和促血管生成性能的新型水凝胶敷料已成为重要的研究方向之一。
细菌感染是糖尿病创面发展为慢性不愈合伤口的重要原因，现如今抗生素依旧是糖尿病创面抗菌治疗的主要手段，然而长期的抗生素治疗会导致细菌产生耐药性，加重创面的愈合困难。因此，具有抑菌功能的水凝胶是研究的一大热点。无机金属离子及其氧化物可通过与细菌的蛋白质和氨基酸发生反应、离子释放损害细菌胞膜结构以及抑制生物膜形成等机制达到广谱抗菌效果。同时，在纳米材料的快速发展下，以银、锌、铜、镁等纳米颗粒为基体的离子交联抗菌水凝胶敷料研究取得了显著进展。
皮肤损伤后，损伤部位浸润的单核细胞响应伤口微环境信号（低氧水平等）分化为促炎型巨噬细胞。随后在增殖期，由促炎型巨噬细胞转化而来的抗炎型巨噬细胞释放多种细胞因子促进血管生成和再上皮化。最后在基质金属蛋白酶的作用下组织重塑，恢复组织强度。创面愈合过程复杂多变，理想的多功能水凝胶须在伤口愈合的不同阶段发挥不同作用以模拟促进愈合的细胞外基质微环境。研究报道铜基水凝胶实现了Cu2+的持续释放，抗菌的同时促进了糖尿病创面愈合模型的细胞迁移、血管生成和胶原沉积。然而，现有金属离子水凝胶的组织穿透性较差，无法将纳米颗粒输送到真皮层，很大程度上限制了治疗效果。为了克服这一缺陷，Huang的团队将多功能有机镁水凝胶装入微针贴剂的顶端，在真皮深层持续缓慢释放Mg2+和ROS清除剂，起到抗菌、清除ROS和促进血管生成的作用。
此外，针对巨噬细胞表型转化也是当下主要的靶向策略之一。在体内外研究中，具有Toll-样受体4（toll-like receptor 4，TLR4）生物活性的肽水凝胶在无负载额外生长因子和药物的情况下通过TLR4通路抑制炎症，促进巨噬细胞向抗炎型转变，从而促进创面愈合。过多ROS在炎症期堆积可能阻碍巨噬细胞向抗炎表型转化，一项研究研制的ROS清除水凝胶不仅通过降低ROS水平和上调M2表型巨噬细胞来促进伤口愈合，并且在水凝胶成型的同时释放出抗菌药物和加速伤口闭合的集落刺激细胞因子，以有效地治疗各种难以愈合的伤口，这表明利用水凝胶载药治疗DFU是一种可行的方法。Yu等发现胰高糖素样肽-1受体激动剂利拉鲁肽能够逆转高糖导致的内皮细胞功能障碍和血管生成不足，为了解决药物液体剂型和半衰期短的问题，制备了聚乳酸-羟基乙酸共聚物/明胶通过静电纺丝装载利拉鲁肽，有效实现了利拉鲁肽的缓释，并在糖尿病大鼠伤口模型局部应用，证实其可显著促进创面愈合。
（三）藻酸盐敷料
藻酸盐与伤口渗出液接触后，渗液中的Na+和藻酸盐中的Ca2+进行交换，释放的Ca2+促进血液凝固，同时使藻酸盐纤维凝胶化，在伤口与敷料间形成柔软的凝胶保护层，为伤口愈合提供理想的湿润环境。藻酸盐敷料具备良好的生物相容性、高吸湿性，以及与接触创面的低黏合性。一项成功随访19例患者的单盲RCT得出结论，与常规敷料相比，富含海藻酸钠和维生素A/E的水凝胶治疗DFU没有任何益处。然而，法国的一项多中心RCT在DFU患者中比较了藻酸盐敷料和凡士林纱布敷料治疗4周的效果差异，结果显示藻酸盐组覆盖伤口的肉芽组织面积更大，且换药时患者的疼痛程度有所改善，换药总次数也呈下降趋势。在此基础上，有研究者制备了含有氧化锌纳米颗粒的藻酸盐敷料于26例DFU患者中进行RCT，发现相比不含氧化锌纳米颗粒的单纯藻酸盐敷料组患者，实验组的创面愈合效率更高。
（四）抑菌敷料
主要包括银离子敷料和蜂蜜敷料。此处不再赘述银离子的抑菌机制，多项临床研究肯定了银离子敷料在糖尿病创面治疗中的价值。蜂蜜敷料以其天然的抗菌、抗炎特性以及良好的湿润性，成为可能促进创面愈合的安全敷料。一项纳入348例Wagner 1级和2级溃疡患者的RCT结果显示，与生理盐水敷料相比，蜂蜜敷料组的创面愈合时间更短且愈合率更高。然而，另一项双盲RCT表明相比安慰剂，局部应用蜂王浆治疗DFU未有任何显著的优越性。总而言之，目前显示抑菌敷料有效性的研究都存在中、高度偏倚风险，缺乏高质量研究证据的支持。因此，国际糖尿病足工作组2023版指南明确指出，应避免使用含抗菌成分的敷料以加速溃疡的愈合。
（五）生物活性敷料
主要介绍自体富血小板血浆（platelet rich plasma，PRP）敷料和胶原蛋白敷料。血小板中富含蛋白质、氨基酸、激素等活性成分，以及多种信号蛋白，并且自体PRP避免了免疫反应或排斥的缺陷。首都医科大学的一项研究将90例DFU患者随机分为局部PRP+水凝胶敷料治疗组、PRP敷料组和水凝胶敷料组。随访结束，发现局部PRP+水凝胶敷料组的伤口愈合率为93.2%，显著高于其他两组（41.1%和71.9%，P<0.05），且患者的平均住院时间也分别比其他两组短约21 d和48 d。胶原蛋白是细胞外基质的主要成分，特别的“三螺旋结构”是它能够为组织提供结构支持和强度的重要原因。韩国一项RCT表明，在有超过1.0 cm2的Wagner 1级或2级溃疡糖尿病患者中，使用猪Ⅰ型胶原蛋白敷料的创面较泡沫敷料创面的完全愈合率更高，愈合速率更快。因报道阳性结果的研究仍存在不确定性，指南不建议将其作为标准治疗的辅助疗法。生物活性敷料不仅保护伤口，还能通过促进细胞再生、减少炎症和提供湿润环境来优化伤口愈合效果，有广阔的应用前景。
（六）运用现代技术的敷料
现代技术在敷料领域带来了许多创新，有通过精确打印层层生物材料的3D生物打印敷料、通过光照激发材料产生热量，从而实现抗菌、药物释放和促进血液循环等功能的光热效应敷料，以及通过生成微弱的电流或电场促进创面愈合的生物电敷料，是新型敷料的一大创新研究方向。
三、干细胞移植
间充质干细胞（mesenchymal stem cells，MSC）广泛存在于成人组织中，如骨髓、脂肪组织、脐带等。MSC通过两种主要机制来帮助修复受损的组织，一是通过直接分化成有效细胞来替换、修复或更新坏死组织，同时能够自我复制维持其干细胞特性；二是分泌多种细胞因子和生长因子促进血管生成、再上皮化和免疫调节，从而形成有利于伤口的愈合环境。
Jiang的团队总结了包含216例患者的5项RCT，其中囊括了脂肪组织和骨髓两种来源的干细胞治疗，结果显示患者创面愈合的平均成功率高达86.41%。有动物研究表明，肌肉内移植骨髓来源的MSC可能通过促进伤口组织中的肉芽组织形成、血管生成、细胞增殖和VEGF的高表达来加速糖尿病大鼠伤口延迟愈合。一项纳入41例严重肢体缺血（critical limb ischemia，CLI）糖尿病患者的临床研究，比较自体骨髓源性MSC和骨髓源性单核细胞移植治疗患者CLI和足部溃疡的长期临床结局，在给予患者肌肉内或基底部注射细胞或生理盐水处理后进行长达3年的随访，结果表明骨髓源性MSC移植在增加下肢血流灌注和促进足部溃疡愈合方面可能比单核细胞移植更有效且具有更好的耐受性，但是Cox回归分析显示，与生理盐水组相比，两组患者的3年无截肢存活率没有显著差异。
除了骨髓源性MSC在DFU治疗中的临床证据外，脐血或脐带来源的MSC也被证明可发挥类似作用。Zhang等进行的Ⅰ期试点研究纳入了14例外周动脉疾病和无法治愈的DFU患者，评估人脐带间充质干细胞（human umbilical cord mesenchymal stem cell，hUC-MSC）局部和静脉给药的安全性和有效性，临床益处初步表现为患者耐受较好，愈合时间缩短至1.5个月，以及良好的3年无截肢生存率。后续仍需更多的患者群体和更严谨的研究设计以探索干细胞移植对DFU愈合的疗效和机制。
四、外泌体应用
外泌体是从细胞膜上脱落或者由细胞以外分泌形式释放到细胞外的双层膜结构囊泡状小体，直径约为40~160 nm。因其能够携带亲代细胞来源的、有助于修复的生物活性分子，如生长因子、细胞因子和miRNA等，并将这些物质传递到创面中的受体细胞，促进细胞增殖、迁移和血管生成，调节炎症反应，改善创面愈合环境，从而加速伤口修复。
创面愈合治疗需要大量的外泌体，MSC是外泌体的主要细胞来源，而由于干细胞制备的复杂性和昂贵性，以及外泌体提取方法的局限性，单纯外泌体难以应用于临床。我们团队和其他学者的研究发现对不同来源的MSC外泌体进行小分子预处理后应用能够有效增强外泌体的生物活性，提高促愈合效率。南京大学的研究发现缺氧预处理的脂肪源性MSC来源的外泌体促血管生成作用更强，进一步促进糖尿病伤口愈合，随后的机制研究表明缺氧预处理MSC来源的外泌体中的circ-Snhg11表达增加，并且可能通过激活miR-144-3p/NFE2L2/HIF1α信号通路，促进内皮细胞增殖、迁移以及血管生成。我们课题组刘伟发现，相比未进行预处理的外泌体，褪黑素处理MSC获得的外泌体通过激活PTEN/AKT信号通路促进巨噬细胞向抗炎型极化和血管新生，表现出更显著的促糖尿病创面愈合能力。同时，Yu等发现阿托伐他汀预处理的外泌体通过激活miR-221-3p/AKT/eNOS信号通路，从而促进血管生成和创面愈合。进一步，Huang等发现相对于正常人的皮肤，在糖尿病足患者足溃疡皮肤标本中miR-31-5p的表达量明显降低，通过体外细胞研究显示，该miR在血管内皮细胞、成纤维细胞、成角质细胞的增殖、迁移、小管形成等功能中发挥关键作用，提示miR-31是糖尿病伤口愈合的关键调控因素。随后，将外泌体作为纳米级载体，通过慢病毒转染，把活性miR-31-5p质粒装载到工具细胞，分离出过表达miR-31-5p的外泌体，即“工程化的活性外泌体”，再把工程化的miR-31-5p外泌体凝胶制剂局部用于糖尿病动物的创面，发现其可被内皮细胞、成纤维细胞和角质形成细胞等创面愈合相关细胞摄取，增加细胞内miR-31-5p含量，促血管新生、胶原形成等能力倍增，加速糖尿病创面愈合的效能大大提高。
Qiao等纳入21项动物研究并进行荟萃分析，以评估外泌体在糖尿病创面治疗中的有效性。结果表明，与对照组相比，外泌体治疗组的伤口愈合率、新生血管密度和再上皮化率都更高。此外，多项研究将外泌体与多功能水凝胶、纳米材料结合用于糖尿病创面的治疗。中山大学研究团队开发了一种整合功能化金纳米棒和M2巨噬细胞衍生外泌体的水凝胶系统，能够有效清除活性氧，抑制炎症，促进血管生成，并通过近红外照射激活光热抗菌活性，以实现对糖尿病创面的有效协同治疗。最新发表在Bioactive Materials的一项研究以羧甲基壳聚糖、壳聚糖纳米颗粒、生物活性玻璃和二氧化钛纳米颗粒包封MSC-Exos合成复合水凝胶，该材料在体内外研究中都表现出极好的生物相容性，并促进血管生成、胶原蛋白沉积，以及抗炎因子的表达，提高了伤口愈合的效率。
外泌体作为一种新兴的治疗手段，与MSC直接应用于创面治疗相比，将其外泌体用于创面治疗具有显著的优势：（1）与靶细胞直接融合发生强烈生物学效应；（2）低温下可保存，取用方便；（3）包裹在外泌体内的生物活性分子不易被降解；（4）免疫排斥等不良反应风险显著降低。在糖尿病创面促愈合治疗中显示出良好的应用前景，但需要更多的临床研究数据来验证其实际效果和安全性。
综上，针对糖尿病创面的治疗，需要强调的是，目前指南推荐的标准治疗措施如控制代谢、采用锐器清创、抗感染、负压引流、恢复下肢血供、营养支持等综合治疗仍是临床处理的基础。随着循证证据的积累，局部氧疗、干细胞移植等新兴方法被有条件地推荐用于促进创面愈合。然而，目前关于多功能水凝胶、外泌体等多种辅助手段的高级别临床证据仍然不足，因此我们应当辩证地看待现有的积极结果。尽管将这些方法真正应用于临床治疗可能还需一段时间，但它们展现出的广阔应用前景，激励着众多临床医师和科研人员进行更深入的探索。
|