M2巨噬细胞来源外泌体通过调控上皮细胞增殖与凋亡平衡缓解哮喘气道炎症的机制研究

本研究针对哮喘患者气道炎症与重塑的关键病理环节，创新性探讨了M2巨噬细胞来源外泌体（M2D-Exos）对屋尘螨（HDM）诱导的气道上皮细胞异常增殖/凋亡的调控作用。通过体内外实验证实M2D-Exos能显著抑制PCNA和Cleaved-caspase3表达，恢复Th1/Th2细胞因子平衡，为哮喘靶向治疗提供了新型纳米载体策略。

　　

哮喘作为一种以慢性气道炎症和重塑为特征的异质性疾病，全球患病率持续攀升，尤其对儿童健康造成严重威胁。尽管吸入糖皮质激素（ICS）和长效β₂受体激动剂（LABAs）已成为标准疗法，但部分患者仍面临治疗抵抗的困境。究其根源，气道上皮屏障功能障碍是哮喘发病的始动环节——当屋尘螨（HDM）等过敏原反复刺激时，上皮细胞会陷入异常增殖（hyperproliferation）与凋亡失衡的恶性循环，进而触发Th2型免疫应答和胶原沉积，最终导致不可逆的气道狭窄。

重庆医科大学附属儿童医院呼吸科的研究团队独辟蹊径，将目光聚焦于具有抗炎特性的M2型巨噬细胞分泌的外泌体（M2D-Exos）。这些直径约115.5 nm的纳米级囊泡此前已被证实在组织修复中发挥重要作用，但其在哮喘微环境中的调控机制仍是未解之谜。研究人员通过建立HDM诱导的小鼠哮喘模型，首次系统阐释了M2D-Exos通过双重调控上皮细胞命运——既抑制异常增殖又减少病理性凋亡，从而打破炎症-重塑恶性循环的全新机制。这项突破性成果发表于《Journal of Inflammation》，为开发无激素依赖的哮喘治疗方案提供了理论基石。

研究团队采用多组学技术联用的策略：通过差速超速离心法分离高纯度M2D-Exos，结合纳米颗粒追踪分析（NTA）和透射电镜（TEM）进行表征；利用PKH26/DiR荧光标记示踪外泌体体内外分布；采用EdU掺入实验和流式细胞术定量细胞增殖/凋亡；通过qRT-PCR和ELISA检测Th1/Th2相关细胞因子表达谱；并创新性地将近红外二区（NIR-II）成像技术用于外泌体肺部分布可视化。

M2巨噬细胞和外泌体的特征鉴定
IL-4诱导的MH-S细胞成功转化为M2表型，表现为Arg1、MRC1基因表达上调（P<0.001）和典型梭形形态。分离的外泌体表达CD9/TSG101/CD63标志蛋白，电镜下呈现典型杯状结构，且内质网污染蛋白Calnexin检测阴性，确保后续实验可靠性。

M2D-Exos抑制HDM诱导的上皮细胞异常增殖
PKH26标记证实MLE-12细胞可高效内化外泌体。当以80 μg/mL浓度干预时，M2D-Exos使HDM刺激组的EdU阳性细胞减少46.7%（P<0.001），伤口愈合速度下降38.2%（P<0.05），PCNA蛋白表达量降低2.3倍，明确显示其抑制上皮过度增殖的效应。

M2D-Exos减轻上皮细胞凋亡
流式检测显示外泌体处理使HDM组凋亡率从27.4%降至9.8%（P<0.001）。分子机制上，M2D-Exos显著下调促凋亡蛋白Bax和Cleaved-caspase3（P<0.01），同时上调抗凋亡蛋白Bcl-2（P<0.05），TUNEL染色阳性区域减少62.5%，证实其多靶点抗凋亡作用。

M2D-Exos缓解哮喘小鼠气道病理改变
NIR-II成像显示DiR标记外泌体主要富集于肺组织。治疗组小鼠支气管周围炎症评分降低1.8倍（P<0.01），Masson染色显示胶原沉积减少54.3%，BALF中嗜酸性粒细胞计数下降67.2%（P<0.001），血清IgE水平降低39.8%，病理改善与PCNA/Cleaved-caspase3蛋白表达变化高度一致。

免疫平衡的重编程作用
qRT-PCR显示外泌体使肺组织IL-4/IL-13 mRNA降低2.1-2.7倍（P<0.05），同时IFN-γ和IL-10表达升高1.9-2.4倍。ELISA证实BALF中TGF-β水平下降3.2倍（P<0.001），揭示M2D-Exos通过调控Th1/Th2/Treg细胞因子网络重塑免疫微环境。

这项研究开创性地证实：M2D-Exos如同"纳米调节器"，通过PCNA-Bcl-2/Bax-caspase3信号轴双向调控上皮稳态，其机制既包含直接抑制HDM诱导的DNA复制亢进（PCNA↓），又涉及阻断线粒体凋亡通路（Bcl-2↑/Bax↓）。更重要的是，外泌体携带的活性成分可打破IL-4/IL-13-TGF-β促纤维化轴，同时增强IL-10/IFN-γ的免疫抑制作用，这种"一石三鸟"的调控模式为开发兼具抗炎抗重塑功能的吸入制剂提供了全新思路。未来研究可进一步解析外泌体miRNA/protein组学特征，推动其向临床转化应用。