围周细胞来源细胞外囊泡(PCEVs):治疗脓毒症的新希望 —— 基于 Angpt1/PI3K/AKT 通路的研究

【字体: 时间:2025年02月13日 来源:Stem Cell Research & Therapy 7.1

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  为解决脓毒症中血管内皮细胞(VECs)高通透性等问题,第三军医大学研究人员开展 PCEVs 对脓毒症治疗作用的研究,发现 PCEVs 可通过 Angpt1/PI3K/AKT 通路保护血管和肠道屏障功能,为脓毒症治疗提供新方向。

  脓毒症,这个听起来就令人胆寒的病症,是人体对感染产生的失控全身炎症反应,严重影响着全球死亡率。它就像身体里的一场 “超级风暴”,能引发一系列炎症反应,导致多器官功能障碍综合征(MODS)。而在这场风暴中,血管内皮细胞(VECs)的高通透性成了 “帮凶”,加剧了病情的恶化。所以,修复内皮屏障的完整性,维持血管稳态和组织液平衡,就成了治疗脓毒症和相关器官功能障碍的关键。
以往研究发现,周细胞(PCs)这个位于毛细血管内皮细胞和基底膜之间的 “小卫士”,能通过分泌多种因子调节微环境,参与多种疾病过程。而且,细胞来源的细胞外囊泡(EVs)可以传递生物活性分子,调节炎症性疾病的发展。此前也有研究表明,PCs 能释放 EVs 参与调节脓毒症后的血管屏障功能,PCs 来源的血管生成素 1(Angpt1)对 VECs 有保护作用。但是,PCs 来源的 EVs(PCEVs)对脓毒症后肠道屏障功能有何影响,其在脓毒症中的作用及机制仍不明确。

为了揭开这些谜团,第三军医大学的研究人员挺身而出,开展了一项意义重大的研究。他们的研究成果为脓毒症的治疗带来了新的曙光,相关研究发表在期刊上(原文未提及具体期刊名称 )。

研究人员为了探究 PCEVs 在脓毒症中的作用,采用了多种关键技术方法。在动物实验方面,构建了盲肠结扎穿孔(CLP)诱导的脓毒症大鼠和小鼠模型;利用蛋白质组学和基因本体(GO)富集分析,探索 PCEVs 的治疗机制;通过免疫组化、免疫荧光、蛋白质免疫印迹(Western blot)等技术检测相关蛋白表达;还运用了透射电子显微镜(TEM)观察细胞和 EVs 的超微结构。

下面让我们来看看具体的研究结果:

  • PCEVs 的分离与鉴定:研究人员成功从大鼠视网膜微血管周细胞(RMPs)中培养出原代 PCs,并通过免疫组化和流式细胞术进行鉴定。同时,从 RMPs 的细胞培养上清中分离出 PCEVs,利用 TEM 和动态光散射分析对其进行表征,确定了 PCEVs 的形态和大小。
  • PCEVs 中 Angpt1 的检测:通过对基因表达综合数据库(GEO)的分析和蛋白质组学研究,发现 PCEVs 中 Angpt1 表达较高。ELISA 检测进一步证实,PCEVs 中 Angpt1 的表达明显高于平滑肌细胞来源的细胞外囊泡(SEVs)。
  • PCEV - delivered Angpt1 对体外 VECs 内皮通透性的保护作用:实验表明,PCEVs 能被 VECs 吸收,且呈时间依赖性。敲低 Angpt1 后,PCEVs 对 LPS 刺激的 VECs 的跨内皮电阻(TER)和 FITC - BSA 通透性的改善作用明显减弱,Western blot 和免疫荧光结果也证实了这一点。
  • PCEV - delivered Angpt1 对脓毒症体内血管内皮屏障功能的保护作用:在体内实验中,PKH - 26 标记的 PCEVs 能被脓毒症大鼠的 VECs 有效吸收。PCEVs 可减少白蛋白渗漏,改善肠系膜微血管的血流速度,增加 ZO - 1 和 VE - cadherin 的表达,而 Angpt1 siRNA PCEVs 则削弱了这些作用。
  • PCEV - delivered Angpt1 对体外 VECs 增殖和血管生成功能的保护作用:LPS 刺激会降低 VECs 的迁移和增殖能力,以及血管生成能力,而 PCEVs 能显著提高这些能力,Angpt1 siRNA PCEVs 则抑制了 PCEVs 的促进作用。
  • PCEV - delivered Angpt1 介导 PI3K/AKT 通路活性:Western blot 分析显示,PCEVs 可提高 Angpt1、p - Tie2、p - PI3K、p - Akt 和 p - NF - κB 的水平,而 Angpt1 siRNA PCEVs 则降低了 Angpt1、p - PI3K 和 p - Akt 的表达,增加了 p - NF - κB 的表达,表明 PCEVs 中的 Angpt1 可促进 PI3K/Akt 通路,抑制 NF - κB 通路。
  • PCEV - delivered Angpt1 对脓毒症体内肠系膜微血管 PCs 募集的介导作用:利用荧光标记的 PC 转基因小鼠实验发现,脓毒症后肠系膜微血管中 PCs 覆盖减少,PCEVs 可增加 PCs 覆盖,而 Angpt1 siRNA PCEVs 则抑制了 PCs 的募集。
  • PCEV - delivered Angpt1 对脓毒症体内肠道屏障功能和炎症因子的介导作用:通过光镜和电镜观察,PCEVs 可减轻脓毒症引起的肠道黏膜损伤,改善肠道血流,降低血清 TNF - α、IL - 1β 和 IL - 6 水平,而 Angpt1 敲低的 PCEVs 则加剧了肠道损伤和炎症反应。

综合以上研究,研究人员得出结论:PCEVs 对 CLP 诱导的脓毒症大鼠模型的血管内皮和肠道上皮屏障功能具有保护作用,其潜在机制可能是通过 Angpt1/PI3K/AKT 通路介导的。这一发现使得 PCEVs 成为脓毒症治疗的一个有前景的靶点。

不过,研究也存在一些局限性。一方面,PCEVs 中除了 Angpt1,可能还有其他因子如结缔组织生长因子(CTGF)对血管内皮功能起保护作用,二者或许存在协同效应,这需要进一步验证。另一方面,虽然发现 PCEVs 能增强 PCs 募集和改善肠道屏障功能,但具体分子机制尚不清楚,而且 PCEVs 是直接影响肠道屏障功能,还是通过改善微血管环境间接起作用,也有待进一步研究。此外,PCEVs 在脓毒症及其他炎症性疾病中的潜在免疫调节作用也需要更全面的分析。

尽管如此,这项研究仍然为脓毒症的治疗开辟了新的道路,让我们看到了战胜脓毒症的新希望,期待后续研究能进一步完善相关机制,为临床治疗提供更有力的支持。
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