脂肪干细胞条件培养基通过调控miR221/222和抑制ROS减轻颗粒物与高脂饮食诱导的心肌细胞凋亡

为解决空气污染(PM2.5)与肥胖协同加剧心血管疾病的问题，台湾大学医学院团队开展ADSC-CM(脂肪干细胞条件培养基)调控miR221/222-PUMA通路的研究。发现ADSC-CM通过上调miR221/222抑制促凋亡蛋白PUMA，同时降低线粒体ROS和分裂蛋白DRP1/FIS1，显著改善H9c2细胞和小鼠心肌凋亡。该研究为环境-代谢双重风险的心血管保护提供新策略，发表于《Stem Cell Research》。

　　

心血管疾病已成为全球首要死因，而空气污染中的颗粒物(PM_2.5)与高脂饮食(HFD)的协同作用更会加剧心肌损伤。肥胖人群因呼吸量增加和抗氧化能力减弱，对PM_2.5尤为敏感，但具体机制尚不明确。台湾大学医学院Yuh-Lien Chen团队发现，脂肪干细胞(ADSC)分泌的条件培养基(ADSC-CM)富含miR221/222，可能通过调控凋亡通路发挥保护作用，这为开发新型心血管保护策略提供了重要线索。相关成果发表在《Stem Cell Research》期刊。

研究采用H9c2心肌细胞系和小鼠模型，通过PA(棕榈酸)和PM体外模拟肥胖与污染，建立HFD+PM体内模型。关键技术包括：TUNEL检测凋亡、MitoSOX Red标记线粒体ROS、JC-1测定膜电位(ΔΨm)、qPCR分析miR221/222、Western blot检测PUMA/Bcl-2/cCASP3等凋亡蛋白，并运用miR221/222基因敲除(KO)和转基因(TG)小鼠验证机制。

【PA和PM协同诱导心肌凋亡】
实验显示50μM PA+20μg/mL PM处理24小时使H9c2细胞存活率降低40%，TUNEL阳性细胞增加3倍，促凋亡蛋白PUMA和剪切型caspase-3(cCASP3)显著上调，而抗凋亡蛋白Bcl-2下降。ADSC-CM处理可逆转这些变化，证实其对凋亡的抑制作用。

【miR221/222是关键介质】
ADSC-CM中miR221/222含量是普通培养基的8倍。PA+PM使心肌细胞miR221/222降低60%，而ADSC-CM恢复其水平。转染miR221/222模拟物可抑制PUMA表达，而抑制剂则加剧凋亡。在KO小鼠中，HFD+PM导致更严重的心功能损伤(EF下降25%)和PUMA过表达，而TG小鼠表现显著抗性。

【ROS-线粒体分裂轴的作用】
PA+PM使线粒体ROS增加2.5倍，诱发DRP1磷酸化(p-DRP1)和FIS1介导的线粒体分裂，ATP产量减少50%。ADSC-CM通过上调超氧化物歧化酶SOD2降低ROS，而抗氧化剂MitoQ或分裂抑制剂Mdivi-1可模拟保护效果。值得注意的是，miR221/222过表达不影响ROS水平，表明ADSC-CM通过双通路独立发挥作用。

该研究首次揭示ADSC-CM通过miR221/222-PUMA和ROS-SOD2双通路对抗环境-代谢双重因素导致的心肌损伤。临床转化上，无细胞的ADSC-CM疗法规避了干细胞移植风险，而miR221/222可作为治疗靶点。局限性在于ADSC-CM复杂成分的协同机制仍需解析，且PM暴露剂量需进一步匹配真实环境。这些发现为心血管高危人群的干预提供了新思路。