Covid-19血清调控WJ-MSCs中NEAT1与MALAT1表达:奠定EVs介导的炎症治疗新策略
《Respiratory Research》:Modulation of NEAT1 and MALAT1 expression in WJ-MSCs by Covid-19 serum: a foundation for EVs-mediated therapy
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时间:2025年11月12日
来源:Respiratory Research 5
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本研究针对严重Covid-19患者存在的“细胞因子风暴”等过度炎症反应难题,探讨了沃顿胶源间充质干细胞(WJ-MSCs)及其胞外囊泡(EVs)的免疫调节机制。研究人员通过体外模拟Covid-19患者血清微环境,发现WJ-MSCs在炎症刺激下显著下调促炎长链非编码RNA(lncRNA)NEAT1和MALAT1的表达,并通过基因沉默技术证实靶向抑制这两种lncRNA可增强MSCs来源EVs的免疫抑制功能。该研究为优化EVs疗法提供了新靶点,对Covid-19及其他炎症性肺疾病的治疗具有重要临床意义。
在新冠疫情全球肆虐的背景下,重症患者常因免疫系统过度激活导致“细胞因子风暴”,进而引发急性呼吸窘迫综合征甚至死亡。尽管间充质干细胞(MSCs)及其衍生的胞外囊泡(EVs)疗法在临床试验中展现出缓解炎症的潜力,但其作用机制尚不明确,限制了疗法的优化与应用。
为揭示MSCs在Covid-19炎症环境中的响应机制,Infante等研究人员在《Respiratory Research》发表论文,通过体外模拟患者血清微环境,系统分析了沃顿胶源MSCs(WJ-MSCs)的转录组重塑及EVs功能调控。研究发现,Covid-19血清可激活WJ-MSCs的增殖与分泌功能,并特异性下调促炎lncRNA NEAT1和MALAT1的表达。进一步通过基因沉默实验证明,靶向抑制NEAT1或MALAT1能显著增强MSCs-EVs对T细胞增殖的抑制作用,提示其免疫调节潜力的提升。
研究利用Covid-19住院患者血清(n=47)与健康对照血清(n=16)体外刺激WJ-MSCs,通过RNA-seq分析转录组变化,并采用锁核酸反义寡核苷酸(LNA-GapmeR)敲低NEAT1/MALAT1表达。EVs通过尺寸排阻色谱法(SEC)分离,经纳米颗粒追踪分析(NTA)、Western blot(CD81/Calnexin标记)及多参数流式细胞术(MACSPlex)表征。功能验证采用CFSE标记的PBMCs增殖实验评估EVs免疫抑制活性。
Covid-19血清 priming 激活WJ-MSCs
与对照血清相比,Covid-19血清处理的WJ-MSCs形态更圆润、颗粒增多,增殖能力显著增强(图1B-C),总RNA与分泌蛋白量上升(图1D-E)。免疫荧光显示内质网分泌通路关键蛋白Sec31a分布更聚集(图1F),抗体芯片检测到肝细胞生长因子(HGF)分泌增加(图1G),提示细胞进入激活状态。
PCA分析显示Covid-19血清组与对照组转录组显著分离(图2A),但不同病情严重程度患者血清的效应无差异(图2B)。共鉴定出74个差异表达基因(图2C-D),其中ANGPTL4(血管生成素样蛋白4)上调,NEAT1与MALAT1显著下调(图2E)。通路富集分析显示脂代谢、抗炎信号通路激活,而胶原组装与炎症反应相关通路被抑制(图3A-B)。
NEAT1/MALAT1敲低增强EVs免疫调节功能
LNA-GapmeR敲低NEAT1或MALAT1后(图4C),通过SEC与超速离心分离EVs(图5A)。NTA与冷冻电镜确认EVs粒径与形态完整(图5B-C),Western blot验证CD81阳性且Calnexin阴性(图5D)。流式细胞术显示EVs表达MSCs特征标志物(CD73、CD90等)(图6B)。
功能实验表明,EVsNEAT1与EVsMALAT1均能显著抑制PHA诱导的T细胞增殖,且EVsMALAT1效果更强;但双敲低EVs(EVsNEAT1+MALAT1)未显示协同效应(图7C),提示二者可能通过独立或交叉通路调控免疫应答。
本研究首次揭示Covid-19血清通过下调WJ-MSCs中NEAT1与MALAT1表达,诱导其向抗炎表型转化,并证明靶向这些lncRNA可优化EVs的免疫调节功能。这一发现不仅阐明了MSCs-EVs疗法在Covid-19中的部分作用机制,还为开发基于lncRNA调控的精准EVs疗法提供了新思路,有望拓展至其他炎症性肺疾病的治疗。
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