iPSC-MSCs来源的外泌体miR-202-5p通过抑制心肌细胞焦亡改善心肌梗死的作用机制

本研究针对心肌梗死（MI）后NLRP3炎症小体介导的心肌细胞焦亡这一关键病理过程，通过对比iPSC-MSCs与BM-MSCs来源的外泌体（EXOs）疗效，发现富含miR-202-5p的iPSC-MSC-EXOs可通过靶向TRAF3IP2/JNK通路显著抑制焦亡，改善心脏功能。该研究为MI的细胞无治疗提供了新策略，发表于《Stem Cell Research》。

　　

心肌梗死（MI）是全球死亡的主要原因之一，尽管现有治疗手段如再灌注和药物可缓解症状，但心肌细胞不可逆损伤和炎症反应仍是临床难题。近年来，NLRP3炎症小体介导的焦亡（pyroptosis）被证实是MI后心肌损伤的关键机制——这种程序性细胞死亡会释放大量炎症因子，加剧组织损伤。与此同时，间充质干细胞（MSCs）来源的外泌体（EXOs）因其携带生物活性物质（如miRNA）的能力，成为再生医学的研究热点。然而，传统骨髓来源MSCs（BM-MSCs）存在扩增能力有限、批次差异大等问题，而诱导多能干细胞衍生的MSCs（iPSC-MSCs）因其无限增殖和稳定特性，有望成为更优的外泌体来源。

广东省人民医院和同济大学的研究团队在《Stem Cell Research》发表的研究，首次系统比较了iPSC-MSC-EXOs与BM-MSC-EXOs对MI的治疗效果。通过建立小鼠MI模型和体外缺氧/血清剥夺（SD/H）心肌细胞模型，结合miRNA测序和功能验证，团队发现iPSC-MSC-EXOs中高表达的miR-202-5p可通过抑制TRAF3IP2/JNK信号轴，显著降低NLRP3炎症小体活性，从而减轻心肌细胞焦亡和心脏纤维化。

关键技术方法
研究采用：1）超速离心结合阴离子交换色谱法分离EXOs，并通过透射电镜（TEM）和纳米颗粒追踪分析（NTA）鉴定；2）建立小鼠左冠状动脉结扎（LAD）模型，通过超声心动图和Masson染色评估心功能；3）体外SD/H诱导新生小鼠心肌细胞（NMCMs）焦亡，采用PI染色和Western blot分析焦亡标志物；4）miRNA测序筛选关键效应分子，通过荧光素酶报告基因验证miR-202-5p与TRAF3IP2的靶向关系。

研究结果

iPSC-MSC-EXOs的鉴定与优势
iPSC-MSC-EXOs与BM-MSC-EXOs均呈现典型杯状形态（30-120 nm），但前者产量更高（图1）。两种EXOs均表达Alix、TSG101等标志物，且可被心肌细胞内化（图1D）。动物实验显示，iPSC-MSC-EXOs组小鼠28天后的左室射血分数（LVEF）和梗死面积改善显著优于BM-MSC-EXOs组（图2）。

抑制焦亡的核心机制
iPSC-MSC-EXOs治疗显著降低MI小鼠心脏中NLRP3、GSDMD-NT等焦亡相关蛋白水平（图3），体外实验证实其效果可被NLRP3激动剂尼日利亚菌素（Nig）逆转（图4）。miRNA测序发现iPSC-MSC-EXOs中miR-202-5p表达量是BM-MSC-EXOs的3.2倍（图5C），敲低该miRNA会削弱EXOs的保护作用（图5F）。

TRAF3IP2/JNK通路的调控作用
生物信息学预测和荧光素酶实验证实miR-202-5p直接靶向TRAF3IP2的3'UTR（图6A-B）。在SD/H模型中，miR-202-5p敲低EXOs组TRAF3IP2和磷酸化JNK（p-JNK）表达升高，而JNK抑制剂可部分恢复保护效果（图6F）。动物实验进一步验证，miR-202-5p缺陷EXOs治疗组小鼠心脏纤维化和焦亡标志物水平显著回升（图7）。

结论与意义
该研究首次揭示iPSC-MSC-EXOs通过递送miR-202-5p靶向TRAF3IP2/JNK轴抑制心肌细胞焦亡的分子机制，其疗效优于传统BM-MSC-EXOs。这一发现不仅为MI治疗提供了新型无细胞治疗策略，还提示iPSC-MSCs可作为标准化EXOs生产的理想来源。未来研究需进一步优化给药方案（如联合水凝胶缓释），并探索EXOs中其他活性成分（如lncRNA）的协同作用。