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为探究哮喘中支气管平滑肌（BSM）与支气管上皮的互作机制，研究人员聚焦 BSM 来源细胞外囊泡（EVs），发现哮喘 BSM-EVs 通过传递生物能量代谢物，重塑上皮能量代谢，降低屏障功能并促进鼻病毒（RV）感染，为哮喘治疗提供新方向。
哮喘作为全球高发的慢性气道疾病，严重哮喘患者虽仅占 3-5%，却消耗大量医疗资源。其病理特征之一是支气管平滑肌（BSM）重塑，与肺功能下降和急性加重风险升高密切相关。支气管上皮作为抵御外界刺激的第一道屏障，在病毒感染（如鼻病毒 RV）引发的哮喘加重中起关键作用，但 BSM 与支气管上皮之间的细胞通讯机制尚未明确。细胞外囊泡（EVs）作为细胞间通讯的重要媒介，在炎症和代谢调控中具重要作用，然而 BSM 来源 EVs 在哮喘中的作用却鲜少被研究。在此背景下，法国波尔多大学（Univ-Bordeaux）等机构的研究人员开展了相关研究，旨在揭示哮喘中 BSM-EVs 对支气管上皮的影响及机制，研究成果发表于《iScience》。
研究人员纳入 28 名非哮喘受试者和 15 名严重哮喘患者，收集其支气管组织，分离培养 BSM 细胞和支气管上皮细胞。通过超速离心法从 BSM 细胞培养上清中纯化 EVs，利用蛋白质印迹（Western blot）、流式细胞术、透射电镜等技术鉴定 EVs 的特征和数量，运用蛋白质组学、代谢组学和脂质组学分析 EVs 的成分，并通过细胞共培养实验、病毒感染模型及多种功能检测（如线粒体呼吸测定、ATP 含量检测、纤毛摆动频率分析等）探究 BSM-EVs 对支气管上皮代谢和功能的影响。
哮喘 BSM 细胞产生更多 EVs 且含生物能量代谢物
通过 Western blot 和流式细胞术发现，哮喘 BSM 细胞产生的 CD63+EVs 数量显著多于非哮喘组，电镜观察显示两组 EVs 直径均在 50-200 nm，但哮喘组 EVs 中糖酵解相关蛋白（如 LDHA、LDHB）和三羧酸循环代谢物（如丙酮酸、柠檬酸）含量更高，提示其可能携带更多能量代谢底物。
哮喘 BSM-EVs 重塑支气管上皮能量代谢
将 BSM-EVs 与非哮喘支气管上皮细胞共培养后，蛋白质组学显示上皮细胞中 “大分子分解代谢”“柠檬酸循环和呼吸电子传递”“氧化磷酸化” 等通路显著激活。代谢分析发现，哮喘 BSM-EVs 处理的上皮细胞乳酸生成增加，线粒体呼吸速率和 ATP 含量在 6 小时时显著升高，且通过13C 标记实验证实上皮细胞可摄取 EVs 中的代谢物并用于能量代谢，表明 EVs 通过传递代谢物重编程上皮能量代谢。
哮喘 BSM-EVs 损害支气管上皮屏障功能并促进 RV 感染
功能检测显示，哮喘 BSM-EVs 处理 6 小时后，支气管上皮纤毛摆动频率显著增加，但摆动效率（如线性前进指数）下降，提示纤毛运动协调性受损。同时，RV 感染实验表明，哮喘 BSM-EVs 可增加上皮细胞内 RV RNA 含量，且该作用与纤毛功能异常相关，而细胞间紧密连接蛋白和黏蛋白（MUC5AC、MUC5B）表达未受影响，说明 EVs 主要通过纤毛功能而非细胞通透性影响病毒感染。
研究表明，严重哮喘患者的 BSM 细胞通过释放富含能量代谢物的 EVs，重编程支气管上皮的能量代谢，导致纤毛功能异常，进而增强 RV 感染易感性。这一发现揭示了 BSM 与支气管上皮之间通过 EVs 介导的 “自下而上” 通讯机制，为理解哮喘加重的病理生理提供了新视角。尽管研究未在动物模型中验证，但体外实验结果明确了 BSM-EVs 在哮喘中的关键作用，提示靶向 BSM-EVs 或其携带的代谢物可能成为预防哮喘病毒感染加重的潜在策略，为开发以 BSM 重塑为靶点的哮喘治疗方法提供了理论依据。
