外周血间充质干细胞外泌体通过β-catenin介导的心脏重编程增强肾交感神经去神经术疗效

本研究创新性揭示了肾交感神经去神经术（RD）联合自体外周血间充质干细胞外泌体（PBMSC-Exos）通过miR-141-200-429簇抑制Dkk1，激活Wnt/β-catenin通路，促进心肌细胞（CM）增殖与再生，为心肌梗死（MI）后心衰（HFrEF）提供新型联合治疗策略。

　　

1 引言

心肌梗死（MI）后交感神经过度激活（SNS）和心肌细胞（CM）丢失是导致心力衰竭（HF）进展的关键因素。肾交感神经去神经术（RD）通过抑制肾交感神经活性改善心脏功能，但其作用短暂。外周血间充质干细胞（PBMSC）衍生的外泌体（Exos）富含miRNA，可介导远程器官保护。本研究首次揭示RD通过增强PBMSC-Exos释放miR-141-200-429簇，靶向抑制Dkk1并激活Wnt/β-catenin通路，从而促进CM重编程和心脏修复。

2 方法

采用猪MI模型（左前降支结扎45分钟后再灌注），筛选射血分数（EF）<40%的HFrEF猪，随机分为早期RD假手术组（RD-Sham）或RD组。MI后14天收集自体PBMSC-Exos，30天后静脉注射Exos（2×10¹³颗粒）或磷酸盐缓冲液（PBS），随访至90天。通过免疫荧光、Western blot、小RNA测序（RNA-seq）和腺相关病毒（AAV）介导的miR-141-200-429海绵沉默实验，评估Exos对缺血CM的影响。

3 结果

3.1 RD短暂抑制SNS和RAAS活性

RD显著降低肾酪氨酸羟化酶（TH）表达和去甲肾上腺素（NE）水平，最大效应出现在MI后2周（图1）。血浆血管紧张素I/II水平同步下降，但4周后效果减弱。

3.2 RD增强PBMSC-Exos释放

RD组PBMSC-Exos中CD9、CD63、TSG101和HSP70表达峰值出现在MI后2周（图2）。纳米颗粒追踪分析（NTA）显示Exos粒径稳定（100 nm），且miR-141-200-429簇（尤其是miR-200a-3p和miR-200b-3p）在RD组RA内皮细胞（RAEC）中显著富集（图3）。

3.3 RD联合Exos长期改善心功能

RD+Exos组90天时EF较单治疗组提高11%–26%（p<0.001），存活率提高且纤维化减少（图4）。Exos增强RD对RAAS的抑制，并通过miR-141-200-429簇转移至缺血CM，促进其去分化（α-SMA⁺）和增殖（Ki67⁺）（图6）。

3.4 β-catenin驱动Exos介导的CM重编程

β-catenin过表达（oeβ-catenin）增强CM对PBMSC-Exos^RD的摄取，促进细胞周期再进入（EdU⁺）和抗凋亡（Bcl2↑），而Dkk1重组蛋白逆转此效应（图8,10）。AAV-miR-141-200-429海绵沉默后，CM增殖和β-catenin信号通路活性显著抑制（图9）。

3.5 机制：miR-141-200-429/Dkk1/β-catenin轴

PBMSC-Exos^RD通过miR-141-200-429靶向抑制Dkk1，解除其对GSK3β/β-catenin通路的抑制，激活下游Oct4/Klf4/Nanog等重编程因子，最终促进CM再生（图S7）。

4 讨论

本研究首次阐明RD通过时空特异性调控PBMSC-Exos分泌，实现“急性期SNS抑制+慢性期心肌再生”的协同治疗。miR-141-200-429簇作为分子桥梁，将RD的神经调节与Exos的旁分泌效应整合，为MI后心衰提供了“去神经-外泌体”联合治疗新范式。

5 结论

RD联合PBMSC-Exos通过miR-141-200-429/Dkk1/β-catenin轴增强心肌再生，其疗效和安全性显著优于单一干预，为临床转化奠定基础。未来需进一步优化Exos工程化策略和给药时序。