《Journal of Ethnopharmacology》：hnRNPU regulates the sorting of exo-miR-125a-5p in colon epithelial cells and its role in realgar-induced central nervous system toxicity
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•hnRNPU 通过促进成熟 miR-125a-5p 的核内保留来调控外泌体 miR-125a-5p 的分选。•在雄黄暴露条件下，乳杆菌衍生代谢物 LCSA 水平降低伴随着 hnRNPU 蛋白表达升高。•外泌体 miR-125a-5p 通过靶向 STAT1-NLRP3 信号通
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hnRNPU 通过促进成熟 miR-125a-5p 的核内保留来调控外泌体 miR-125a-5p 的分选。
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在雄黄暴露条件下，乳杆菌衍生代谢物 LCSA 水平降低伴随着 hnRNPU 蛋白表达升高。
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外泌体 miR-125a-5p 通过靶向 STAT1-NLRP3 信号通路抑制小胶质细胞激活。
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雄黄诱导的结肠毒性通过外泌体 miR-125a-5p 介导的肠 - 脑通讯促进中枢神经系统毒性。
引言
雄黄是一种含砷的有毒矿物药，但它在临床实践中被广泛使用。然而，已有零星报告指出，过量或长期口服含雄黄的中成药 (CPMs) 会导致慢性砷中毒，表现为多系统毒性，主要涉及胃肠道（上腹痛、恶心）、神经系统（构音障碍、精神状态改变）和皮肤系统 (Li, 2016; Wu et al., 2002, 2018; Zhang et al., 2025)。因此，阐明雄黄诱导损伤的毒理学机制并鉴定敏感的早期生物标志物，对于提高风险评估、促进早期干预以及减轻相关的医疗负担至关重要。
由于其水溶性差且口服生物利用度极低，口服的雄黄主要保留在肠道内，使结肠成为其主要毒性靶器官 (Tang et al., 2009)。在我们之前的研究中，雄黄暴露显著降低了结肠上皮细胞来源的外泌体 miR-125a-5p (exo-miR-125a-5p) 水平。越来越多的证据表明，exo-miR-125a-5p 不仅作为疾病相关的生物标志物，也是细胞间通讯的重要介质。释放入循环后，exo-miR-125a-5p 可被递送至远端组织，并被受体细胞内化以调节靶基因表达和细胞内信号通路，从而介导器官间通讯 (Liu et al., 2025; Ma et al., 2023; Tiedt et al., 2017)。然而，雄黄暴露后结肠上皮细胞分泌 exo-miR-125a-5p 减少的分子机制尚不清楚。
核不均一核糖核蛋白 U (hnRNPU) 是一种 RNA 结合蛋白，可调节 RNA 代谢的多个方面，包括 mRNA 剪接和核质运输 (Zhang et al., 2019; Zietzer et al., 2020)。我们先前的工作表明，雄黄暴露显著增加了结肠中 hnRNPU 的表达，而生物信息学分析预测 hnRNPU 与 miR-125a-5p 之间存在潜在相互作用，提示 hnRNPU 可能调节 miR-125a-5p 选择性地分选至外泌体中。然而，这一拟议机制尚未得到实验验证。此外，据报道雄黄会破坏肠道微生物稳态 (Feng et al., 2022)。肠道菌群的改变是否导致 hnRNPU 介导的 miR-125a-5p 外泌体分选也尚不清楚。
外泌体是纳米级的细胞外囊泡（直径约 30-150 纳米），可运输广泛的生物活性货物，包括 miRNA、蛋白质和脂质，是细胞间通讯和长距离器官对话的关键介质 (Lee et al., 2024; Noonin and Thongboonkerd, 2021)。由于其显著的生物稳定性和低免疫原性，外泌体已成为早期检测病理改变的有前景的生物标志物 (Liu et al., 2024)。既往研究表明，外泌体 miR-125a-5p 具有强效的抗炎神经效应。被小胶质细胞摄取后，外泌体 miR-125a-5p 通过靶向下游调节分子抑制 TLR4/NF-κB 信号通路，从而促进向抗炎 M2 表型极化并减轻神经炎症 (Liu et al., 2025)。中枢神经系统 (CNS) 是公认的砷毒性靶点，流行病学证据已将慢性砷暴露与神经炎症、神经元损伤和认知功能障碍联系起来 (de Paula Arrifano et al., 2023; Shayan et al., 2023)。一致地，我们先前的研究表明雄黄暴露损害小鼠的学习和记忆并诱导神经炎症反应 (Ye et al., 2025)。然而，雄黄诱导的结肠 exo-miR-125a-5p 减少是否导致中枢神经系统损伤尚未确定。
在本研究中，我们建立了雄黄暴露小鼠模型，并进行了互补的体内和体外实验，包括 AAV9 介导的 hnRNPU 敲低 (AAV9-hnRNPU-KD)、exo-miR-125a-5p 补充和益生菌干预。以 exo-miR-125a-5p 为重点，我们调查了雄黄调节依赖 hnRNPU 的 miR-125a-5p 分选至结肠外泌体的机制，并进一步探索了结肠 exo-miR-125a-5p 对雄黄诱导的中枢神经系统损伤的贡献。我们的发现为解密肠 - 脑轴背后的机制提供了新的研究视角和基础实验证据，并阐明了雄黄破坏结肠外泌体分选并随后诱导中枢神经系统毒性的分子通路。
章节摘要
试剂与化学药品
雄黄 (As2S2, >90%; 批号 180428) 购自玉皇山三门峡制药有限公司 (中国河南)。亚砷酸钠 (NaAsO2, ≥99.0%) 购自 Sigma–Aldrich (美国密苏里州圣路易斯)。羧甲基纤维素钠 (CMC-Na) 购自国药集团化学试剂有限公司 (中国上海)。L-半胱磺酸 (LCSA) 和放线菌素 D 购自 MedChemExpress (MCE) (美国新泽西州蒙茅斯 junction)。永生化小鼠结肠上皮细胞系
雄黄诱导小鼠结肠损伤并改变外泌体 miRNA 谱
为了评估雄黄的结肠毒性，小鼠通过灌胃口服雄黄 12 周。各实验组之间结肠长度无显著差异 (图 S5A–C)。与对照组 (Con) 相比，苏木精 - 伊红 (H&E) 染色显示 Rea_H 组杯状细胞数量显著减少，黏膜下层结构松弛并伴有炎症细胞浸润，且组织病理学评分显著升高 (P < 0.05)，
讨论
雄黄，一种传统的含砷矿物药，是中国国务院颁布的《医疗用毒性药品管理办法》中受管的 28 种毒性中药之一。尽管具有固有的毒性，雄黄仍在中药制剂中被广泛使用，包括牛黄解毒片和小儿至宝丹 (Liu et al., 2023; Sun et al., 2024; Wang et al., 2017)。根据 2025 版中国的
结论
本研究鉴定了一种先前未被认识的机制，即雄黄通过肠道微生物 - 代谢物轴调节外泌体 miRNA 分选。具体来说，雄黄诱导的肠道菌群失调以乳杆菌耗竭和肠道 LCSA 伴随减少为特征，这与结肠上皮细胞中 hnRNPU 的异常上调有关。升高的 hnRNPU 促进成熟 miR-125a-5p 的核内保留，从而限制其分选至结肠
CRediT 作者贡献声明
付欢永：撰写 – 初稿、可视化、方法、调查、正式分析、概念化。董青：可视化、验证、调查。叶平：可视化、调查。崔新刚：可视化、调查。柴启：可视化、数据管理。张阳：验证、调查。冯瑞：监督。宋承博：监督、资金获取、概念化。姜红：撰写 – 审阅与编辑、监督、资金获取，
伦理声明
本研究按照 ARRIVE (动物研究：体内实验报告) 指南进行。本研究获得中国医科大学批准 (批准号 CMU2022002; CMU20240181; CMU2022006。)
资助
本研究由 辽宁省教育厅基本科研项目 (青年项目) (资助号 JYTQN2023031) 和 辽宁省科技厅支持中国医科大学高质量发展 (2023) (资助号 2023020777-JH2/202) 资助。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的竞争性经济利益或个人关系可能会影响本文报告的工作。
付欢永|董青|叶平|崔新刚|柴启|张阳|冯瑞|宋承博|姜红
