重编程淋巴管内皮细胞葡萄糖代谢:靶向miR-484-HK2轴治疗淋巴管生成相关疾病的新策略

【字体: 时间:2025年06月21日 来源:Pharmacological Research 9.1

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  本研究针对病理性淋巴管生成(Lymphangiogenesis)在角膜移植排斥、肿瘤转移等疾病中的关键作用,创新性发现miR-484通过靶向糖酵解关键酶HK2(Hexokinase 2)调控淋巴管内皮细胞(LECs)代谢重编程,并开发外泌体递送系统显著增强其抗淋巴管生成效果,为治疗相关疾病提供新型核酸药物策略。

  

研究背景与意义
淋巴管生成(Lymphangiogenesis)是炎症、肿瘤转移和移植排斥等疾病的关键推手,但现有抗VEGF疗法存在耐药性和副作用等问题。淋巴管内皮细胞(LECs)依赖糖酵解供能的特点为干预提供了新思路,然而调控这一过程的分子机制尚不明确。南京医科大学团队在《Pharmacological Research》发表的研究,首次揭示miRNA通过代谢重编程抑制淋巴管生成的分子机制,并创新性地利用外泌体递送技术突破核酸药物应用瓶颈。

关键技术方法
研究通过角膜缝线小鼠模型和LPS刺激的LECs模拟病理性淋巴管生成,结合生物信息学预测和双荧光素酶报告验证miR-484与HK2的靶向关系。采用Seahorse XFe96分析细胞外酸化率(ECAR),JC-1探针检测线粒体膜电位,并利用人脐带间充质干细胞(hUC-MSCs)来源外泌体装载miR-484。临床样本来自角膜移植患者的捐赠与受体组织。

研究结果
3.1 miR-484表达在病理性淋巴管生成中降低
通过荧光原位杂交(FISH)和qRT-PCR证实,炎症刺激下LECs和小鼠角膜模型中miR-484表达显著下调,提示其负调控作用。

3.2 miR-484抑制LECs功能
EdU和Transwell实验显示,过表达miR-484可抑制LECs增殖、迁移及管形成能力,而抑制miR-484则促进这些表型。

3.3 体内验证miR-484的抗淋巴管生成作用
角膜缝线模型和Matrigel栓实验中,miR-484激动剂(agomir)显著减少LYVE-1+淋巴管面积,且降低IL-6等炎症因子表达。

3.4 miR-484直接靶向HK2
数据库交叉预测和实验验证显示,miR-484通过结合HK2的3'-UTR抑制其表达,Western blot证实HK2蛋白水平受miR-484调控。

3.5-3.7 代谢调控机制解析
Seahorse检测发现miR-484降低糖酵解代谢产物(乳酸、ATP),JC-1显示线粒体膜电位受损。HK2过表达可逆转miR-484对LECs功能和淋巴管生成的抑制作用。

3.8-3.10 外泌体递送系统的突破
hUC-MSCs来源外泌体成功装载miR-484(Exos-miR-484),电穿孔技术使装载效率提升3倍。体内实验证实其显著增强药物角膜滞留性,且无肝肾毒性。

结论与意义
该研究首次阐明miR-484-HK2轴通过"代谢检查点"调控淋巴管生成的新机制:miR-484下调HK2表达→抑制糖酵解/线粒体功能→阻断LECs能量供应→抑制病理性淋巴管生成。外泌体递送技术的应用克服了miRNA易降解的难题,为角膜移植排斥、肿瘤淋巴转移等疾病提供了兼具靶向性和安全性的治疗策略。未来需进一步优化外泌体靶向递送效率,推动临床转化。

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