FKBP4异构酶4：通过益母草碱预处理间充质干细胞外泌体靶向治疗心力衰竭的新策略

本研究针对心力衰竭治疗难题，创新性地采用益母草碱(leonurine)预处理间充质干细胞(MSCs)获得外泌体(MSCLeo-EXOs)，发现其通过上调miR-3152-5p靶向抑制FKBP4表达，显著改善心肌纤维化、细胞焦亡和心脏功能，为基于外泌体的心力衰竭治疗提供了新靶点和策略。

　　

心血管疾病是全球死亡的主要原因，其中心力衰竭因其高发病率和有限的治疗选择而备受关注。尽管间充质干细胞(MSCs)衍生的外泌体(EXOs)在心脏修复中展现出潜力，但其治疗效果仍受限于活性成分不足和靶向性差等问题。澳门科技大学中医药质量研究国家重点实验室的研究团队在《Stem Cell Research》发表的研究中，创新性地采用传统中药益母草活性成分益母草碱(leonurine)预处理MSCs，显著提升了外泌体的治疗效果。

研究采用的主要技术包括：通过超速离心法分离外泌体；建立缺氧/复氧(H/R)和TGF-β诱导的心肌细胞损伤模型；利用异丙肾上腺素(ISO)构建小鼠心力衰竭模型；采用miRNA测序分析外泌体成分；通过双荧光素酶报告基因验证miR-3152-5p与FKBP4的靶向关系；使用流式细胞术、免疫荧光和Western blot等技术评估治疗效果。

研究结果部分，"MSC^Leo-EXOs有效保护心肌细胞免受缺氧诱导的损伤"表明，与未处理组相比，益母草碱预处理的外泌体显著抑制了缺氧诱导的心肌细胞凋亡，降低了HIF-1α表达，提高了细胞存活率。通过线粒体染色和Hoechst 33342染色证实，MSC^Leo-EXOs能更好地维持线粒体功能和细胞核形态。

在"MSC^Leo-EXOs减轻TGF-β诱导的心脏纤维化和炎症"部分，研究发现MSC^Leo-EXOs显著降低了α-SMA、Col1和Col3等纤维化标志物的表达，抑制了SMAD2信号通路，效果优于普通外泌体。免疫荧光结果显示，MSC^Leo-EXOs处理组的心肌细胞纤维化程度明显减轻。

关于"MSC^Leo-EXOs通过抑制NLRP3炎症小体激活减轻TGF-β诱导的细胞焦亡"，研究证实MSC^Leo-EXOs能有效降低GasD、c-Cas1/Cas1等焦亡标志物的表达，抑制NLRP3炎症小体的组装和活化。共免疫沉淀实验显示，MSC^Leo-EXOs处理减少了ASC与NLRP3或Cas1的结合。

在动物实验中，"MSC^Leo-EXOs有效保护ISO诱导的心力衰竭小鼠心脏功能"部分显示，MSC^Leo-EXOs治疗显著提高了射血分数(EF)和短轴缩短率(FS)，减少了左心室舒张末期内径(LVEDd)和收缩末期内径(LVEDs)。组织学分析证实，MSC^Leo-EXOs能更有效地减少心肌纤维化面积和胶原沉积，促进血管新生。

机制研究发现，"益母草碱预处理增加MSC来源外泌体中miR-3152-5p的表达"。miRNA测序显示MSC^Leo-EXOs中miR-3152-5p表达显著上调。功能实验证实"miR-3152-5p介导MSC^Leo-EXOs的心脏保护作用"，敲低miR-3152-5p会减弱外泌体对心肌纤维化和氧化应激的改善作用。

最后，"miR-3152-5p通过靶向FKBP4保护心肌细胞"部分揭示了关键机制。双荧光素酶报告基因证实miR-3152-5p直接靶向FKBP4 3'UTR。临床样本分析显示心力衰竭患者血液中FKBP4水平显著升高。过表达FKBP4会加重心肌纤维化和炎症，而敲低FKBP4则能减轻缺氧和TGF-β诱导的心肌损伤。

这项研究具有多重重要意义：首次证实益母草碱预处理可优化MSC外泌体的治疗效果；发现miR-3152-5p/FKBP4轴在心力衰竭中的关键作用；为开发基于外泌体的心力衰竭治疗策略提供了新思路。特别是FKBP4作为新发现的心力衰竭治疗靶点，其调控机制和临床应用价值值得进一步探索。研究采用的"药物预处理-外泌体治疗"策略，也为其他疾病的干细胞治疗提供了可借鉴的方法学框架。