小鼠肿瘤组织来源的细胞外囊泡通过巨噬细胞产生VEGF诱导血管生成

【字体: 时间:2025年08月07日 来源:Journal of Extracellular Vesicles 14.5

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  这篇研究揭示了小鼠肿瘤组织来源的细胞外囊泡(tEVs)通过招募巨噬细胞并促使其分泌血管内皮生长因子(VEGF),从而驱动肿瘤微环境(TME)中的血管生成。研究首次证实tEVs通过表面蛋白依赖的机制激活巨噬细胞MEK/MAPK/NF-κB通路,诱导M2型极化及VEGF分泌,形成功能性但高渗透性的新生血管。该发现为理解肿瘤血管生成提供了新视角。

  

1. 肿瘤组织来源细胞外囊泡的分离与鉴定

研究团队从小鼠黑色素瘤(B16BL6)、膀胱癌(MB49)和结肠癌(CT26)原发肿瘤组织中分离出细胞外囊泡(tEVs)。通过密度梯度超速离心和Western blot验证,tEVs呈现典型纳米级(143.5±1.8 nm)球形脂质双层结构,富含CD81/CD9等囊泡标志蛋白,而高尔基体蛋白GM130和组蛋白H2B未被检出。进一步溯源分析显示,tEVs携带黑色素瘤标志酶酪氨酸酶(tyrosinase),同时含有单核/巨噬细胞(CD14/F4/80)、血小板(CD41)和内皮细胞(CD31/E-selectin)相关蛋白,证实其来源于肿瘤微环境(TME)中多种细胞的交互作用。

2. tEVs通过巨噬细胞间接驱动血管生成

体内Matrigel栓实验显示,tEVs处理组的新生血管面积较PBS组增加16.9倍,巨噬细胞浸润增加8.8倍,效果与VEGF阳性对照组相当。但体外实验表明,tEVs虽能被内皮细胞内化,却无法直接促进其迁移、增殖或成管。关键发现在于:巨噬细胞耗竭剂氯膦酸盐脂质体(clodronate liposomes)可完全阻断tEVs的促血管作用,而巨噬细胞条件培养基能重现tEVs的促血管效应,提示巨噬细胞是tEVs发挥作用的核心媒介。

3. 巨噬细胞极化与VEGF分泌机制

tEVs通过表面蛋白(经蛋白酶K处理可消除活性)而非核酸成分(紫外线处理无影响)激活巨噬细胞。流式分析显示tEVs诱导巨噬细胞高表达M2型标志物CD206和精氨酸酶1(Arg1),极化比例达65.3%和16.1%。信号通路抑制实验证实,MEK抑制剂PD98059、MAPK抑制剂SB203580和NF-κB抑制剂BAY11-7082可显著降低VEGF产量,提示tEVs通过多通路协同激活巨噬细胞。

4. 功能性血管与治疗靶点验证

FITC-葡聚糖渗漏实验显示,tEVs诱导的新生血管具有系统循环连接性,但渗透性显著增加。VEGF受体抑制剂SU5416可完全抑制血管生成(抑制率93.6%),但对巨噬细胞浸润仅部分阻断(残留5.6倍),证实VEGF是tEVs促血管的关键效应分子。比较研究发现,肿瘤组织来源tEVs的促VEGF分泌能力显著强于体外培养肿瘤细胞来源EVs,凸显了体内微环境对EV功能的重编程作用。

5. 研究意义与未来方向

该研究首次阐明肿瘤组织来源EVs通过"巨噬细胞-VEGF"轴促血管生成的级联机制,突破了既往仅关注培养细胞EVs直接作用于内皮细胞的范式。发现tEVs表面蛋白(如CD9)介导的巨噬细胞激活是潜在治疗靶点,但具体活性成分(如特定miRNA或膜蛋白)仍需深度解析。研究为理解肿瘤异质性EV的功能整合及抗血管治疗提供了新思路。

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