脂肪源干细胞外泌体通过调控ADAM17/MerTK通路促进巨噬细胞胞葬作用改善脓毒症相关急性肾损伤的分子机制

【字体: 时间:2025年06月18日 来源:Translational Research 6.4

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  本研究针对脓毒症相关急性肾损伤(S-AKI)中肾小管上皮细胞(TEC)凋亡和炎症反应加剧的临床难题,探索了脂肪源干细胞外泌体(ADSC-EVs)通过调控ADAM17/MerTK通路促进巨噬细胞胞葬作用(efferocytosis)的分子机制。研究人员通过盲肠结扎穿刺(CLP)构建S-AKI小鼠模型,结合体外LPS诱导的巨噬细胞实验,发现ADSC-EVs可下调ADAM17介导的MerTK水解,增强巨噬细胞M2极化,从而减轻TEC凋亡和肾损伤。该研究为S-AKI的靶向治疗提供了新策略。

  

脓毒症相关急性肾损伤(S-AKI)是重症监护病房患者死亡的主要原因之一,其核心病理特征包括肾小管上皮细胞(TEC)凋亡失控和巨噬细胞介导的炎症风暴。尽管间充质干细胞(MSCs)疗法展现出潜力,但外泌体(EVs)作为其旁分泌效应的关键载体,在S-AKI中的具体机制尚未阐明。尤其值得注意的是,巨噬细胞对凋亡细胞的清除能力(efferocytosis)在脓毒症中显著受损,而受体酪氨酸激酶MerTK的膜表达水平受金属蛋白酶ADAM17调控,这一通路是否参与ADSC-EVs的肾保护作用仍是未解之谜。

上海市第四人民医院的研究团队在《Translational Research》发表的研究中,通过盲肠结扎穿刺(CLP)建立S-AKI小鼠模型,结合LPS诱导的巨噬细胞体外实验,综合运用超速离心分离ADSC-EVs、流式细胞术检测巨噬细胞极化(M1/M2)、TUNEL染色评估TEC凋亡,以及ELISA/Western blot分析ADAM17/sMerTK蛋白表达等技术,系统揭示了ADSC-EVs的作用机制。

ADSC-EVs减轻S-AKI小鼠TEC凋亡和炎症反应
研究发现S-AKI小鼠血清尿素、肌酐和肾损伤分子1(KIM-1)水平显著升高,同时肾组织中促炎因子(如TNF-α)和促凋亡蛋白(如Bax)表达增加,而抗凋亡蛋白Bcl-2和膜结合型MerTK减少。ADSC-EVs干预后,上述指标明显改善,且巨噬细胞M2极化标志物(IL-10、Arg1)表达上调,证实其具有抗炎和促修复作用。

ADAM17/MerTK轴介导巨噬细胞胞葬作用
在LPS诱导的巨噬细胞模型中,ADSC-EVs处理组ADAM17蛋白水平和可溶性MerTK(sMerTK)分泌减少,而细胞膜MerTK表达增加,巨噬细胞对凋亡Jurkat细胞的吞噬率提高2.3倍。通过oe-ADAM17过表达或si-MerTK沉默实验,发现ADSC-EVs的效应被部分逆转,明确ADAM17通过水解MerTK抑制胞葬作用的分子路径。

体内验证ADSC-EVs的肾保护机制
在S-AKI小鼠模型中,ADAM17过表达可抵消ADSC-EVs对TEC凋亡的改善作用,而ADSC-EVs处理组肾组织病理损伤评分降低47%,进一步证实ADAM17/MerTK是外泌体发挥作用的关键靶点。

该研究首次阐明ADSC-EVs通过抑制ADAM17介导的MerTK水解,维持巨噬细胞持续胞葬能力,进而促进M2极化并减轻TEC凋亡的级联机制。这不仅为理解S-AKI的炎症-修复失衡提供了新视角,更推动外泌体疗法向精准调控固有免疫的方向发展。尤其值得注意的是,ADSC-EVs具有规模化生产的临床转化优势,其双靶点(ADAM17/MerTK)调控策略为脓毒症多器官损伤的联合治疗开辟了新路径。研究团队建议未来探索ADSC-EVs中特定miRNA或蛋白质 cargo 对该通路的精确调控作用,以进一步提高治疗特异性。

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