巨噬细胞来源外泌体circ_0055194通过调控miR-665/YAP1/Twist轴参与氧化钕诱导肺纤维化的机制研究

本研究针对稀土元素职业暴露引发的肺纤维化（REP）机制不明的问题，通过临床样本分析与动物实验，首次揭示巨噬细胞外泌体circ_0055194通过吸附miR-665激活YAP1/Twist信号轴，促进成纤维细胞增殖与ECM沉积的关键机制。该发现为稀土肺纤维化提供了新型生物标志物（circ_0055194）和潜在治疗靶点（miR-665/YAP1轴），发表于《Environmental Pollution》。

　　

稀土元素在现代工业中广泛应用，但其职业暴露引发的健康风险日益凸显。氧化钕（Nd₂O₃）作为典型稀土氧化物，长期吸入可导致肺纤维化（REP），然而其分子机制尚未阐明。既往研究表明，二氧化硅等颗粒物需通过间接调控成纤维细胞活化引发纤维化，但稀土颗粒的作用途径仍属空白。更关键的是，巨噬细胞与成纤维细胞的交互作用如何通过外泌体非编码RNA（ncRNA）调控纤维化进程，成为亟待破解的科学难题。

包头医学院的研究团队在《Environmental Pollution》发表的研究中，通过整合临床队列、动物模型和细胞实验，首次揭示巨噬细胞来源外泌体环状RNA circ_0055194通过miR-665/YAP1/Twist轴驱动Nd₂O₃诱导肺纤维化的全新机制。研究团队从36例REP患者血清外泌体中筛选出显著上调的circ_0055194，并在Nd₂O₃暴露小鼠模型中发现其同源基因mmu_circ_0013556的同步升高。通过CRISPR-Cas9基因敲除、荧光素酶报告基因等关键技术，证实该circRNA可作为miR-665的"分子海绵"，解除miR-665对YAP1 mRNA的抑制作用，进而激活促纤维化转录因子Twist，最终导致胶原沉积和肺组织结构重塑。

关键技术方法
研究采用稀土冶炼厂工人血清外泌体RNA测序筛选差异circRNA；建立Nd₂O₃暴露小鼠模型评估肺纤维化程度；运用CRISPR-Cas9敲除circ_0013556进行功能验证；通过巨噬细胞-成纤维细胞共培养体系结合外泌体分离技术解析细胞间通讯；采用RNA pull-down和双荧光素酶报告基因验证circ_0055194与miR-665的相互作用。

主要研究结果

非编码RNA表达谱分析
在REP患者血清外泌体中检测到circ_0055194显著上调（较健康对照高3.2倍），且该变化在小鼠模型中重现。生物信息学预测显示circ_0055194含有9个miR-665结合位点。

动物模型验证
Nd₂O₃暴露小鼠肺组织出现典型纤维化病变，伴随mmu_circ_0013556（同源基因）和YAP1/Twist蛋白表达升高，而miR-665水平下降60%。CRISPR-Cas9敲除circ_0013556可逆转上述变化，使肺胶原沉积减少45%。

细胞机制解析
巨噬细胞来源外泌体将circ_0055194递送至人胚肺成纤维细胞（HELF），通过吸附miR-665解除其对YAP1 3'UTR的抑制，使YAP1蛋白表达增加2.8倍，进而促进Twist介导的α-SMA和胶原I表达。抑制circ_0055194或过表达miR-665可使ECM成分降低50%-70%。

结论与意义
该研究首次阐明外泌体circRNA在稀土肺纤维化中的调控作用：巨噬细胞通过外泌体circ_0055194/miR-665/YAP1/Twist轴，远程调控成纤维细胞活化与ECM沉积。这一发现不仅揭示了REP的新型分子标志物（circ_0055194），还为开发靶向外泌体ncRNA的干预策略提供了理论依据。特别值得注意的是，相较于传统线性RNA，circ_0055194因其环状结构的稳定性，在临床诊断应用中更具优势。研究同时提示，针对YAP1/Twist信号通路的抑制剂可能成为稀土职业暴露人群的潜在治疗选择。这些发现对完善稀土毒理学理论体系和制定职业防护标准具有重要价值。