A2型星形胶质细胞外泌体miR-5121通过激活血管内皮细胞自噬促进脊髓损伤后血脊髓屏障修复的机制研究

本期推荐：南京医科大学团队针对脊髓损伤(SCI)后血脊髓屏障(BSCB)破坏这一临床难题，发现缺氧诱导的A2型星形胶质细胞外泌体(A2-Exos)可通过递送miR-5121靶向抑制AKT2/mTOR/p70S6K通路，激活内皮细胞自噬并促进BSCB修复。该研究发表于《Journal of Nanobiotechnology》，为SCI治疗提供了新型外泌体疗法靶点。

　　

脊髓损伤(SCI)是严重的中枢神经系统疾病，全球年发病率达23例/百万，其病理过程涉及原发性机械损伤和继发性缺血缺氧级联反应。其中血脊髓屏障(BSCB)破坏是加剧继发损伤的关键因素，该屏障由血管内皮细胞、星形胶质细胞终足和周细胞构成，其完整性依赖紧密连接蛋白(ZO-1/Occludin/Claudin-5)。尽管研究显示A2型星形胶质细胞在缺血条件下具有神经保护作用，但由其分泌的外泌体(A2-Exos)是否参与BSCB修复仍属未知。南京医科大学附属第一医院团队在《Journal of Nanobiotechnology》发表的研究，首次揭示了A2-Exos通过miRNA递送机制促进BSCB修复的创新发现。

研究采用超速离心法分离外泌体，通过透射电镜(TEM)和纳米颗粒追踪分析(NTA)鉴定特征，建立小鼠T10椎体打击模型评估运动功能恢复(BMS评分/足迹分析)。体外通过氧糖剥夺(OGD)诱导A2型星形胶质细胞，采用Transwell系统测量内皮细胞通透性和跨膜电阻(TEER)，结合mCherry-GFP-LC3B腺病毒转染观察自噬流，并通过双荧光素酶报告基因验证miR-5121与AKT2的靶向关系。

研究首先证实SCI后BSCB完整性破坏，表现为CD31⁺血管密度降低和ZO-1表达下降，同时S100A10⁺的A2型星形胶质细胞在损伤周边显著增加。通过缺氧诱导获得高纯度A2-Exos（粒径50-200nm，颗粒蛋白比4.5×10¹⁰/μg），其治疗使SCI小鼠运动功能显著改善（BMS评分提升），Nissl染色显示损伤区域缩小42%。机制上，miRNA测序发现A2-Exos中miR-5121富集度最高，FISH证实其可被转运至内皮细胞。功能实验显示miR-5121过表达使内皮细胞通透性降低68%，而抑制miR-5121则加剧Evans Blue渗出。

深入机制解析发现，miR-5121通过结合AKT2的3'-UTR抑制其表达，进而解除对mTOR/p70S6K通路的抑制。Western blot显示miR-5121OE组LC3-II/LC3-I比值升高2.3倍，而AKT2过表达可逆转该效应。体内外挽救实验证实，AKT2敲除可模拟miR-5121的促自噬作用，使紧密连接蛋白表达恢复至正常水平85%。

该研究创新性揭示了A2-Exos通过miR-5121/AKT2/mTOR/p70S6K轴调控内皮细胞自噬的新机制，为SCI治疗提供了双重靶点策略：既可外源性补充A2-Exos，也可靶向调控miR-5121-AKT2通路。相较于既往研究的MSC外泌体（通过miR-216a-5p调控免疫），本研究发现星形胶质细胞来源外泌体更直接作用于血管修复环节。未来研究需解决外泌体规模化制备和椎管内递送技术难题，但该发现为开发无细胞疗法治疗中枢神经系统屏障损伤奠定了重要理论基础。