本文发表于 Journal of Investigative Dermatology 第145卷第4期，2025年4月，第939–953页，是一篇关于伤口愈合的原始研究论文。主要作者包括 Yen-Wen Wu、Jaw-Wen Chen、Hao-Yuan Tsai、Jih-Hsin Huang、Chia-Chi Chang 和 Ting-Ting Chang 等，研究机构涉及台湾阳明交通大学及远东纪念医院等。该研究探讨了抑制脂肪细胞来源的FABP4对代谢功能障碍背景下脂肪细胞炎症、血管新生和伤口愈合的影响。

研究背景

代谢功能障碍如肥胖和糖尿病可导致内皮细胞功能障碍和脂肪组织中的血管稀疏。真皮白色脂肪组织（dermal white adipose tissue，dWAT）位于皮肤真皮层，被认为参与伤口愈合过程。高脂饮食诱导的肥胖小鼠表现为真皮厚度改变，这与dWAT堆积增加有关。肥胖相关的慢性低度炎症通过抑制血管分布而损害伤口愈合，因此临床上肥胖患者的伤口并发症尤其常见。FABP4又称脂肪细胞脂肪酸结合蛋白，是一种表达于脂肪细胞和巨噬细胞的胞质脂肪酸伴侣蛋白，参与炎症调节和胆固醇转运，其循环浓度与炎症、代谢综合征、高血压和心血管事件相关。已有研究表明，高脂饮食诱导肥胖小鼠的皮肤组织中FABP4表达上调。然而，FABP4在血管内皮细胞与脂肪细胞通讯中对伤口愈合的具体作用机制尚不完全清楚。本研究旨在探讨在代谢功能障碍条件下，抑制FABP4是否能减轻脂肪细胞炎症、改善血管内皮功能并促进伤口愈合。

研究设计与方法

本研究分为体内实验和体外实验两大部分。在体内实验中，研究者选用5周龄雄性C57BL/6J小鼠，驯化2周后，部分小鼠以高脂饮食（60.9%脂肪热量）喂养12周以诱导代谢功能障碍，另一部分以正常饮食作为对照。FABP4抑制剂BMS309403（5或25 mg/kg/天）在高脂饮食的最后10天通过每日口服灌胃给予。实验小鼠按随机分配原则分组，每组6只。研究者从小鼠血清中检测了FABP4、IL-6、TNF-α、游离脂肪酸、胰岛素和血糖水平，并计算胰岛素抵抗稳态模型评估指数（HOMA-IR）。伤口模型采用3毫米直径全层切除的活检打孔器在背部制作圆形伤口，分别在伤后第0、1、3、5天测量伤口面积和拍照。伤后组织切片进行H&E染色观察形态学改变，免疫组化检测CD31以评估毛细血管密度，检测FABP4表达水平，并使用Hypoxyprobe检测伤口组织和dWAT中的缺氧状况。此外，通过Western blot分析伤口组织和dWAT中的FABP4、磷酸化蛋白激酶B（p-Akt）、磷酸化内皮型一氧化氮合酶（p-eNOS）、VEGF、SDF-1以及炎症因子IL-1β、IL-6、TNF-α的蛋白表达。

在体外实验中，研究者使用人真皮微血管内皮细胞（HDMECs）和人皮下前脂肪细胞进行研究。前脂肪细胞在分化培养基中诱导为成熟脂肪细胞后，分别置于常氧条件（21%氧气）和缺氧条件（2%氧气）下培养24小时，收集脂肪细胞上清液。将上清液以10%浓度稀释后培养HDMECs 24小时。在部分实验中，上清液中加入BMS309403（1或10 μM）或人重组FABP4（120 ng/ml）。采用CCK-8法检测细胞增殖，油红O染色评估脂滴含量和脂肪细胞大小，ELISA法检测上清液中FABP4、IL-6和TNF-α水平，Transwell迁移实验和管形成实验分别评估HDMECs的迁移能力和体外血管生成能力。此外，研究者还使用特异性siRNA敲低脂肪细胞中的p65（NF-κB亚基）或FABP4，以验证缺氧诱导的炎症信号通路中FABP4的作用机制。Western blot用于检测脂肪细胞和HDMECs中的相关蛋白表达变化。对实验结果进行单因素方差分析或t检验，P值小于0.05认为有统计学意义。

主要研究结果

体内研究结果显示，高脂饮食喂养的小鼠血清FABP4水平显著升高，而口服BMS309403后循环FABP4明显下降。BMS309403治疗组的血清炎症标志物IL-6和TNF-α水平显著低于未治疗的高脂饮食组。高脂饮食可升高血清游离脂肪酸水平，但BMS309403未改变该水平。BMS309403治疗组小鼠体重和血糖水平均有所下降，血清胰岛素水平和HOMA-IR指数也显著降低，表明FABP4抑制改善了全身胰岛素抵抗和炎症状态。在伤口愈合方面，高脂饮食小鼠在伤后第3天伤口愈合显著延迟，而BMS309403治疗组在伤后第3天和第5天伤口闭合率显著加快。H&E染色显示BMS309403组伤口组织结构修复改善。免疫组化检测显示BMS309403组伤口区域CD31阳性面积显著增加，说明毛细血管密度提高。伤口和dWAT中的FABP4表达均被BMS309403显著降低，且bms309403组的伤口区域和dWAT中的脂肪细胞缺氧程度均明显减轻，脂肪细胞体积也明显缩小。Western blot分析显示，高脂饮食小鼠伤口组织中p-Akt、p-eNOS、VEGF和SDF-1蛋白水平低于正常饮食组，而BMS309403治疗可显著恢复这些促血管生成蛋白的表达。同时，伤口和dWAT中高脂饮食诱导升高的IL-1β、IL-6和TNF-α在BMS309403组明显下降。

体外研究结果显示，缺氧条件可显著增加脂肪细胞上清液中FABP4、IL-6和TNF-α的水平，同时脂肪细胞增殖、脂滴积累和细胞体积均增加，这些变化可被BMS309403逆转。BMS309403以剂量依赖性方式降低缺氧刺激脂肪细胞中FABP4和炎症细胞因子IL-1β、IL-6、TNF-α的蛋白表达。p65 siRNA敲低显著抑制了缺氧诱导的p65、FABP4及炎症因子的表达，而FABP4 siRNA敲低同样减少了缺氧诱导的炎症因子表达，表明存在缺氧诱导、p65激活、FABP4依赖的细胞因子产生通路。此外，TNF-α也能直接刺激脂肪细胞上调FABP4表达，提示FABP4与TNF-α之间存在正反馈增强环路，但抑制FABP4总体上可减轻脂肪细胞炎症。

在脂肪细胞与内皮细胞相互作用实验中，来自缺氧刺激脂肪细胞的上清液可显著损害HDMECs的迁移和管形成能力，而在该上清液中加入BMS309403可显著恢复内皮细胞功能。缺氧脂肪细胞上清液可升高HDMECs中FABP4表达，降低p-Akt、p-eNOS、VEGF和SDF-1蛋白水平，并增加IL-1β、IL-6和TNF-α表达，这些不良变化均可被BMS309403逆转。此外，向常氧脂肪细胞上清液中加入人重组FABP4可直接抑制HDMECs的管形成和迁移能力。脂肪细胞中FABP4 siRNA转染后的上清液同样可以改善HDMECs的管形成和迁移能力，并伴随血管生成蛋白升高和炎症蛋白降低。

结论与意义

该研究证明了FABP4在代谢功能障碍背景下对脂肪细胞炎症和血管内皮功能具有关键调节作用，并在伤口愈合延迟的病理过程中发挥特定作用。体内实验中，口服FABP4抑制剂BMS309403减轻了全身性炎症，降低了体重并改善了胰岛素抵抗。同时，FABP4抑制加速了高脂饮食代谢功能障碍小鼠的伤口修复，伴随毛细血管密度增加、伤口组织中血管生成蛋白表达升高和炎症因子下降，脂肪细胞体积和缺氧状况也得到改善。体外实验表明，缺氧可通过p65/FABP4/IL-1β/IL-6/TNF-α信号通路诱导脂肪细胞炎症，FABP4抑制可减轻该炎症反应，并保护HDMECs免受缺氧脂肪细胞上清液的损伤。该研究提示FABP4在脂肪细胞与血管内皮细胞之间的通讯中发挥重要作用，FABP4直接抑制可能成为代谢功能障碍患者伤口修复的潜在治疗策略。不过，由于临床伤口愈合涉及多种因素，未来仍需进一步验证FABP4作为治疗靶点的可行性。

研究亮点

本研究的亮点在于系统性地揭示了FABP4在代谢功能障碍相关的伤口愈合不良中的病理作用，特别是在脂肪细胞与血管内皮细胞通讯中的关键地位。研究不仅通过体内动物模型证实了FABP4抑制对伤口愈合的整体有益作用，还通过体外细胞实验深入探讨了缺氧诱导脂肪细胞炎症的分子机制以及FABP4对内皮细胞功能的直接和间接影响。此外，研究使用了BMS309403这一直接结合FABP4的抑制剂，并结合siRNA技术进行机制验证，从多个层面支撑了FABP4作为潜在治疗靶点的结论。研究还指出，FABP4与TNF-α之间存在正反馈环路，这为理解代谢性炎症的复杂性提供了新见解。