微腔界面负压机械力（F-EVE）激活VEGF/Akt/eNOS信号通路、增加糖尿病完整皮肤局部血供及自体脂肪移植成功率的机制研究

Variety of soft tissue defects after trauma or malignant tumor surgeries, as well as numerous congenital diseases, require soft tissue filling. Autologous fat grafting is a well-developed technique for soft tissue filling. However, the fat survival rate in diabetic patients is much lower than that in non-diabetic population, which may be related to subcutaneous microcirculation disorders in diabetic patients. According to the results from my previous research: after treating the intact skin of diabetic murine model with External Volume Expansion technique through a micro-deformational Foam-shaped interface (F-EVE), the local subcutaneous blood vessel density increased by 80%, and the diameter of blood vessels also increased, which is promising to improve the autologous fat grafting survival rate. Therefore, this project plans to use the diabetic rat model and to precondition the fat transplantation area with F-EVE technology, then strive to increase the subcutaneous blood supply in the transplantation area, thereby improving the autologous adipose tissue transplantation survival rate. Also, we aim to explore how the F-EVE technology activates the VEGF/Akt/eNOS signaling pathway in vascular endothelial cells and promotes the molecular mechanisms of angiogenesis, and to provide feasible method and strategy for improving the autologous fat grafting survival rate in diabetic patients.

创伤和部分恶性肿瘤手术所致软组织缺损、诸多先天性疾病等均需软组织充填，自体脂肪移植是软组织充填常用技术。糖尿病病人脂肪移植成功率远低于非糖尿病人群，可能与糖尿病皮下微循环障碍有关。根据本人前期研究结果:利用微腔界面负压机械力（F-EVE）处理糖尿病鼠的完整皮肤后，皮下局部血管密度增加80%，且血管直径增加；有望提高自体脂肪移植成功率。因此，本课题计划利用糖尿病大鼠模型，应用F-EVE技术对脂肪移植受区进行预刺激，力求改善局部血供，进而提高自体移植脂肪的成活率;并探索F-EVE技术如何激活血管内皮细胞VEGF/Akt/eNOS信号通路，促进血管新生的分子机制，为提高糖尿病病人的自体脂肪移植成功率提供新的思路和策略。

糖尿病是全球主要慢性病，美国人群中约每10人就有1人罹患糖尿病（9.4%），我国糖尿病病人总数已接近1亿人（全球患病人数最多）。糖尿病病人的皮肤血管密度降低、微循环障碍是引起糖尿病切口愈合不良、足部坏疽、反复感染、甚至死亡的重要原因，给国家医疗资源和个人家庭经济均造成沉重的负担，微循环障碍同时也是糖尿病患者脂肪移植成活率低的重要原因。本课题通过建立F-EVE负压机械力作用于2型糖尿病小鼠完整皮肤的动物模型，合理动物分组、设计动物实验、通过大体观察、组织学观察（HE染色、免疫组化等）及分子生物学手段（RNAseq、RT-qPCR、ELISA等）发现F-EVE刺激糖尿病鼠皮肤不会造成皮肤的损害，并且会改善糖尿病皮肤微循环，增加糖尿病皮肤血管密度。F-EVE负压机械力刺激后第3天(0.31±0.03vs.0.92±0.02,p<0.0001)、第5天(0.82±0.07vs.1.14±0.06,p=0.0025)、第8天(1.15±0.13vs.2.50±0.21,p<0.0001)实验组血管密度均显著高于对照组；并发现实验组血管密度随时间增长逐步增加，F-EVE机械力刺激糖尿病小鼠正常皮肤后的第8天糖尿病小鼠皮肤的血管密度达到最高(D3vs.D80.92vs.2.50,p<0.0001;D5vs.D81.14vs.2.50,p<0.0001)，这为后续糖尿病患者手术治疗或脂肪移植治疗提供了最佳时间节点的有力参考。进一步分子生物学研究（基因和蛋白定量测定）发现，由于F-EVE刺激后第3天，皮肤血管密度增加的表型已经出现且逐步加强,Hif-1α、VEGF、PI3K-Akt-eNOS通路在刺激后第3-8天由于皮肤血管增多和含氧增加而负反馈调节下降（实验组表达显著低于对照组，刺激后第8天表达显著低于第3天)。表明随着时间推移，实验组的血管密度渐增，氧含量渐增，缺氧诱导因子及炎症相关因子均逐渐下降，证明了F-EVE刺激对2型糖尿病皮肤的很好的安全性并为后续手术或脂肪移植营造了优良的微环境。

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