高血糖脂肪细胞来源的外泌体导致脑微血管内皮细胞氧化应激和脂质过氧化

《Current Issues in Molecular Biology》：Hyperglycemic Adipocyte-Derived Exosomes Cause Oxidative Stress and Lipid Peroxidation in Brain Microvascular Endothelial Cells

　　

摘要

背景/目的：2 型糖尿病（T2DM）的特征是高血糖，且是中风的危险因素。我们之前的研究表明，脂肪细胞来源的外泌体（Ad-EXs）介导了脂肪 - 脑通讯。本研究调查了高血糖皮下和内脏 Ad-EXs 对缺血性损伤期间脑微血管内皮细胞（BMEC）功能障碍的影响。假设：高血糖 Ad-EXs 通过诱导 BMEC 中的氧化应激和脂质过氧化加重中风损伤。方法：通过超速离心从正常葡萄糖（NG）培养基：NG-S-Ad-EXs 和 NG-V-Ad-EXs，或高葡萄糖（HG, 25 mM）培养基：HG-S-Ad-EXs 和 HG-V-Ad-EXs 中培养的原代人类皮下和内脏脂肪细胞中分离出外泌体，并通过纳米粒子追踪分析系统进行表征。使用 PKH26 标记的 Ad-EXs 评估人类 BMEC（HBMEC）中的摄取机制。在不同 Ad-EXs 处理下的缺氧/复氧（H/R）损伤 HBMEC 中评估功能效果。分析了氧化应激和脂质过氧化标志物（NOX2/4、MDA、4-HNE 和 GPX4）。结果：HG 增加了两个脂肪组织储池的 Ad-EX 释放。H/R 损伤后，HG 来源的 Ad-EXs 增加了 HBMEC 的细胞毒性和通透性，同时减少了血管生成。在机制上，HG-Ad-EXs 通过增加 NOX2/4 促进氧化应激，并通过升高 MDA/4-HNE 和降低 GPX4 表达促进脂质过氧化。结论：高血糖 Ad-EX 通过 NOX2/4 引发氧化应激，并通过 MDA/4HNE/GPX4 引发脂质过氧化，导致 HBMEC 功能受损，这在 H/R 损伤条件下加剧。