血浆外泌体miR-15a-5p通过靶向核心岩藻糖基化修饰蛋白IGF1R调控肺泡上皮自噬影响肺纤维化的机制研究

本研究针对特发性肺纤维化(IPF)中肺泡上皮细胞(AEC)自噬失调的临床难题，通过分离患者血浆外泌体，结合高通量测序和双荧光素酶报告系统，首次揭示miR-15a-5p通过靶向核心岩藻糖基化(CF)修饰的IGF1R/PI3K/AKT通路调控自噬的新机制，为IPF治疗提供新型生物标志物和干预靶点。

　　

肺纤维化作为威胁生命的进行性疾病，现有治疗手段仅能延缓病程而无法逆转病理改变。在这一背景下，大连医科大学第一附属医院的研究团队在《Non-coding RNA Research》发表的研究，揭示了外泌体介导的细胞间通讯在肺纤维化中的关键作用。研究人员通过分离特发性肺纤维化(IPF)患者血浆外泌体，结合肺泡上皮特异性FUT8基因敲除小鼠模型，首次阐明miR-15a-5p通过调控核心岩藻糖基化(core fucosylation, CF)修饰的胰岛素样生长因子1受体(IGF1R)影响自噬进程的分子机制。

研究采用超速离心法分离血浆外泌体，通过透射电镜(TEM)、纳米颗粒追踪分析(NTA)和Western blot进行表征；运用高通量测序筛选差异miRNA；建立bleomycin(BLM)诱导的小鼠肺纤维化模型；采用双荧光素酶报告系统验证miRNA-mRNA相互作用；通过免疫共沉淀分析CF修饰；使用stubRFP-sensGFP-LC3报告系统监测自噬流。

3.1 血浆外泌体抑制A549细胞自噬
研究发现IPF患者血浆外泌体显著抑制肺泡上皮细胞自噬标志物LC3B和Beclin1表达，同时上调纤维化标志物α-SMA和Collagen III，证实外泌体可介导促纤维化信号传递。

3.2 miR-15a-5p的功能验证
高通量测序鉴定出miR-15a-5p在IPF外泌体中显著下调。功能实验显示，miR-15a-5p过表达可逆转BLM诱导的自噬抑制和上皮-间质转化(EMT)，而抑制剂则加重纤维化表型。

3.4 IGF1R的CF修饰机制
生物信息学预测结合双荧光素酶实验证实IGF1R是miR-15a-5p的直接靶点。LCA凝集素沉淀实验首次揭示BLM处理可增强IGF1R的α1-6岩藻糖修饰，而FUT8敲除能阻断这一修饰。

3.5 动物模型验证
肺泡上皮特异性FUT8敲除(CKO)小鼠显示，CF缺失可减轻BLM诱导的肺胶原沉积，恢复自噬流并下调IGF1R/PI3K/AKT信号通路激活。

3.7 分子机制整合
研究最终阐明miR-15a-5p下调→IGF1R CF修饰增强→PI3K/AKT通路激活→自噬抑制→纤维化恶化的级联反应轴，为开发靶向CF修饰的精准治疗策略提供理论依据。

该研究的突破性在于首次将外泌体miRNA、蛋白质翻译后修饰和自噬调控三个关键生物学过程有机联系，不仅完善了对IPF发病机制的认知，更提出了通过恢复miR-15a-5p或阻断IGF1R CF修饰的新型治疗思路。研究采用的跨尺度验证策略——从患者样本到细胞模型再到基因工程动物——为复杂疾病的机制研究提供了范式。未来针对外泌体miR-15a-5p的替代疗法或可成为逆转肺纤维化进程的突破点。