肌肉源干细胞外泌体通过调控mTOR信号通路增强自噬缓解糖脂毒性诱导的胰岛β细胞损伤

本研究针对糖尿病中胰岛β细胞糖脂毒性损伤的防治难题，探索了肌肉源干细胞外泌体（MDSC-Exo）的保护机制。研究人员通过分离鉴定MDSC-Exo，发现其能显著抑制HG/PA诱导的INS-1细胞凋亡，提升细胞活力与胰岛素分泌能力，并通过抑制Akt/mTOR通路增强自噬、减轻氧化应激。该研究为糖尿病细胞治疗提供了新策略，发表于《Current Stem Cell Research》。

　　

糖尿病（DM）作为全球性健康危机，其核心病理机制是胰岛β细胞功能衰竭。当前临床面临两大困境：持续高糖高脂（HG/PA）环境引发的β细胞糖脂毒性损伤缺乏有效干预手段，以及传统药物难以精准调控细胞自噬这一关键保护机制。面对这些挑战，一项发表于《Current Stem Cell Research》的研究另辟蹊径，将目光投向肌肉源干细胞外泌体（MDSC-Exo）——这种直径约100纳米的天然囊泡，因其具有穿越生物屏障、递送生物活性物质的独特优势，成为再生医学领域的新星。

研究团队采用多学科技术手段展开攻关：通过差速离心法分离MDSC-Exo，借助透射电镜（TEM）和纳米颗粒追踪分析（NTA）进行形态学表征；采用Western blot检测外泌体标志蛋白CD63、TSG101；建立HG/PA诱导的INS-1细胞损伤模型，结合MTT法、流式细胞术（FCT）评估细胞活力和凋亡；通过ELISA检测胰岛素分泌，并系统分析SOD、MDA等氧化应激指标；最后运用分子生物学技术检测LC3-II/I、p62等自噬标志物及Akt/mTOR通路关键蛋白磷酸化水平。

【背景】部分揭示，糖尿病代谢紊乱的本质是胰岛素分泌缺陷与胰岛素抵抗的恶性循环。而【结果】显示：MDSC-Exo处理使INS-1细胞在HG/PA环境下的存活率提升约40%，凋亡率下降2.3倍；更令人振奋的是，其24小时胰岛素分泌量恢复至正常水平的85%，同时SOD活性升高1.8倍而MDA含量降低62%。分子机制层面，研究首次发现MDSC-Exo能将LC3-II/I比值提升3.1倍，同时使p62蛋白表达量降低至对照组的35%，表明自噬流被显著激活。深入分析显示，这种调控作用源于MDSC-Exo对Akt/mTOR通路的精准干预——p-Akt/Akt和p-mTOR/mTOR比值分别下降58%和47%。

【结论】部分强调，该研究不仅证实MDSC-Exo通过"刹车"Akt/mTOR信号轴（该通路是调控细胞生长代谢的核心开关）来解除其对自噬的抑制作用，更创新性地构建了"外泌体-自噬-β细胞保护"的完整理论框架。这种非细胞治疗策略避免了干细胞移植的伦理争议和致瘤风险，为糖尿病治疗提供了兼具安全性（利用天然囊泡）和靶向性（精确调控特定通路）的新型干预方案。特别值得注意的是，研究中发现的MDSC-Exo对胰岛素分泌功能的改善作用，为解决当前糖尿病药物普遍存在的仅降糖不护β细胞的局限性提供了突破口。未来研究可进一步探索MDSC-Exo中起关键作用的miRNA或蛋白质组分，推动其向临床转化。