梓醇通过巨噬细胞外泌体miR-150-5p调控高糖应激下抵抗素表达改善糖尿病新生内膜增生的机制研究

【字体: 时间:2025年06月16日 来源:European Journal of Pharmacology 4.2

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  本研究针对糖尿病(DM)相关心血管并发症中高糖应激下巨噬细胞外泌体miRNA-150-5p下调与抵抗素过表达的关键病理机制,首次揭示中药活性成分梓醇(catalpol)通过调控外泌体介导的细胞间通讯,显著改善糖尿病大鼠球囊损伤后新生内膜增生。研究采用体外高糖(25 mM)培养巨噬细胞模型和体内STZ诱导糖尿病大鼠颈动脉球囊损伤模型,证实梓醇通过上调巨噬细胞外泌体miR-150-5p水平,靶向抑制抵抗素(resistin)表达,使新生内膜面积减少37.6%-39.7%,为糖尿病血管病变提供了新型治疗策略。该成果发表于《European Journal of Pharmacology》。

  

在糖尿病(DM)全球流行背景下,心血管并发症已成为糖尿病患者主要死因。其中,高血糖诱导的血管新生内膜增生是冠状动脉介入术后再狭窄的核心病理过程。尽管现有研究已发现微小RNA(miRNA)在糖尿病血管病变中的调控作用,但巨噬细胞来源的外泌体如何介导高糖环境下的细胞间通讯,以及中药活性成分能否通过这一途径发挥治疗作用,仍是亟待解决的科学问题。

为探索这一机制,来自新光吴火狮纪念医院的研究团队在《European Journal of Pharmacology》发表重要研究成果。研究聚焦巨噬细胞外泌体miR-150-5p与抵抗素(resistin)的调控关系——已知抵抗素是连接内脏肥胖与糖尿病的关键因子,能促进炎症反应和胰岛素抵抗;而miR-150-5p在循环系统中的低表达已被证实与糖尿病冠状动脉疾病严重程度相关。团队创新性地提出假说:中药地黄活性成分梓醇(catalpol)可能通过调控巨噬细胞外泌体miR-150-5p,改善高糖应激下的血管病变。

研究采用多学科技术方法:通过体外建立高糖(25 mM)培养的RAW264.7巨噬细胞模型,结合STZ诱导的糖尿病大鼠颈动脉球囊损伤模型;运用外泌体分离鉴定技术、双荧光素酶报告基因检测miR-150-5p与抵抗素3'UTR结合活性;采用qPCR和Western blot分析基因与蛋白表达;通过免疫组化和免疫荧光定量评估血管形态学改变。

3.1 梓醇增强高糖刺激下巨噬细胞外泌体miR-150-5p表达
研究发现高糖(25 mM)培养显著降低巨噬细胞外泌体miR-150-5p水平,而梓醇(25 μM)处理6小时可浓度依赖性上调其表达。有趣的是,胞浆内miR-150-5p水平呈现相反变化趋势,提示梓醇可能特异性促进miR-150-5p向外泌体的分选。

3.2 梓醇预处理的巨噬细胞外泌体调控抵抗素表达
梓醇预处理的巨噬细胞外泌体可显著增加受体细胞胞浆miR-150-5p水平,同时抑制抵抗素mRNA和蛋白表达。双荧光素酶报告实验证实,miR-150-5p通过结合抵抗素3'UTR(510-532 bp)保守位点直接调控其表达,突变该位点后调控作用消失。

3.4-3.5 体内实验验证治疗效果
在糖尿病大鼠模型中,梓醇(5 mg/kg)、其预处理的巨噬细胞外泌体及外源性miR-150-5p分别使新生内膜面积减少24.8%、37.6%和39.7%,管腔面积增加41.3%-80.4%。免疫荧光显示治疗组血管壁抵抗素信号显著减弱,证实梓醇通过miR-150-5p/resistin轴发挥抗狭窄作用。

这项研究首次阐明梓醇通过"巨噬细胞外泌体miR-150-5p-抵抗素"通路改善糖尿病血管病变的分子机制:在高糖应激下,梓醇一方面促进巨噬细胞将miR-150-5p装载入外泌体,另一方面通过外泌体将功能性miR-150-5p递送至靶细胞,抑制抵抗素表达。该发现不仅为理解植物活性成分调控细胞间通讯提供新视角,更开创了"中药成分-外泌体-miRNA"三联疗法的新模式。鉴于外泌体的天然递送特性和梓醇的临床安全性,该策略具有显著的转化医学价值,为糖尿病血管介入术后再狭窄的防治提供了创新性解决方案。

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