乳腺癌细胞来源的小胞外囊泡通过miR-338-3p介导的铁死亡加剧蒽环类心脏毒性的机制研究

本研究揭示了乳腺癌细胞在阿霉素(DOX)刺激下分泌的小胞外囊泡(sEVs)通过传递miR-338-3p加剧心肌细胞铁死亡的新机制。研究人员发现DOX处理的乳腺癌细胞分泌的sEVs(D-BCC-sEVs)富含m6A修饰的miR-338-3p，经RBMX依赖性包装后靶向抑制心肌细胞中CP/SLC7A11/GPX4等抗铁死亡基因，最终开发出搭载miR-338-3p抑制剂的靶向sEVs治疗策略，为肿瘤心脏病学提供了新干预靶点。

　　

在肿瘤治疗领域，蒽环类药物阿霉素(DOX)虽疗效显著，但其剂量限制性心脏毒性(DOXIC)严重制约临床使用。随着乳腺癌生存率提升至90%，心血管事件已成为幸存者首要死因，揭示肿瘤与心脏的病理互作机制迫在眉睫。既往研究多关注心脏对肿瘤的影响，而反向作用机制尚属空白。更引人深思的是，作为细胞间信使的小胞外囊泡(small extracellular vesicles, sEVs)是否参与这一过程？《Redox Biology》最新研究给出了突破性答案。

研究团队创新性地构建了乳腺癌细胞与人心肌细胞(hiCMs)的共培养体系，结合纳米颗粒追踪分析(NTA)、透射电镜等sEVs表征技术，发现DOX处理的乳腺癌细胞通过Rab27a依赖性途径分泌更多sEVs。通过miRNA测序筛选和功能验证，锁定关键分子miR-338-3p。运用m⁶A甲基化检测、RNA结合蛋白预测等技术，揭示了METTL3-DGCR8介导的miR-338-3p成熟及RBMX依赖的sEVs分选机制。临床样本验证采用乳腺癌患者血浆sEVs分离培养，最终开发出搭载TDN-CTP的工程化sEVs治疗策略。

【乳腺癌细胞共培养增加DOX处理心肌细胞的铁死亡敏感性】

通过transwell共培养系统，研究人员首次发现乳腺癌细胞(MDA-MB-231)显著加剧DOX诱导的hiCMs死亡。铁死亡抑制剂Fer-1/Lip-1特异性挽救表型，伴随铁离子积累和脂质过氧化标志物MDA升高，证实铁死亡是核心机制。

【sEVs介导乳腺癌细胞与心肌细胞的病理通讯】

GW4869抑制sEVs分泌或Rab27a敲除可阻断乳腺癌细胞的促铁死亡作用。分离的D-BCC-sEVs在体外和动物模型中均重现共培养表型，电子显微镜显示其典型杯状形态，Western blot验证CD9/CD63/Alix标志物表达。

【miR-338-3p是D-BCC-sEVs促铁死亡的关键效应分子】

miRNA测序发现D-BCC-sEVs中miR-338-3p上调最显著。功能实验表明：①抑制剂转染阻断D-BCC-sEVs的损伤效应 ②Dicer敲除细胞来源sEVs加载miR-338-3p模拟物可重建表型 ③患者血浆sEVs具有相同作用模式。

【m⁶A甲基化调控miR-338-3p成熟】

DOX通过上调甲基转移酶METTL3增强pri-miR-338的m⁶A修饰，SELECT技术精确定位第438位腺苷为关键位点。DGCR8沉默实验证实该修饰促进miRNA加工复合体识别。

【RBMX选择性包装miR-338-3p进入sEVs】

生物信息学预测结合RNA pull-down实验，发现RBMX通过"CCAG"基序与miR-338-3p结合。突变该位点或敲低RBMX均显著减少sEVs中miR-338-3p含量，Cy3标记实验直观显示跨细胞转运受阻。

【miR-338-3p靶向抗铁死亡网络】

双荧光素酶报告基因验证miR-338-3p直接结合CP/SLC7A11/GPX4的3'-UTR。其中CP突变体对铁离子调控效果突出，而SLC7A11/GPX4突变更显著改善GSH/GSSG比值，揭示多靶点协同作用。

【双功能sEVs治疗策略】

工程化间充质干细胞sEVs兼具：①TDN结构捕获DOX ②CTP肽段靶向心脏 ③miR-338-3p抑制剂。动物实验显示其协同改善心功能参数(LVEF提升35%)，效果优于单一干预。

这项研究开创性地描绘了"肿瘤-心脏"轴在化疗毒性中的病理图谱，提出sEVs-miR-338-3p作为诊断标志物和治疗靶点的双重价值。从机制上，首次阐明m⁶A-RBMX轴调控的sEVs分选机制；在转化医学方面，开发的仿生sEVs策略为肿瘤心脏病学提供了新范式。值得注意的是，该发现可能解释临床观察中肿瘤患者更易发生心脏毒性的现象，为开发"抗癌护心"的精准治疗方案奠定理论基础。