《Frontiers in Immunology》:Adipose-derived mesenchymal stem cell-exosomes attenuate lipopolysaccharide-induced acute lung injury in mice by regulating the TGFBR2/Smad4 axis to suppress NLRP3-mediated macrophage M1 polarization and pyroptosis
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目的:本研究旨在探讨脂肪间充质干细胞外泌体(ADMSC-Exo)是否通过miR-19b-3p/TGFBR2/Smad4信号轴调控NLRP3炎症小体介导的巨噬细胞M1极化和焦亡,从而减轻脂多糖(LPS)诱导的急性肺损伤(ALI)。
方法:研究人员建立了LPS诱
目的:本研究旨在探讨脂肪间充质干细胞外泌体(ADMSC-Exo)是否通过miR-19b-3p/TGFBR2/Smad4信号轴调控NLRP3炎症小体介导的巨噬细胞M1极化和焦亡,从而减轻脂多糖(LPS)诱导的急性肺损伤(ALI)。
方法:研究人员建立了LPS诱导的ALI小鼠模型,并给予ADMSC-Exo或腺病毒介导的TGFBR2过表达(Ad-TGFBR2)处理。评估了肺组织病理学、肺湿/干(W/D)重量比、巨噬细胞极化和焦亡。在体外,研究人员用LPS刺激TGFBR2敲低或过表达的巨噬细胞,并给予ADMSC-Exo处理。随后用巨噬细胞条件培养基培养肺上皮细胞。检测了miR-19b-3p、TGFBR2、母亲Dpp同源物4(Smad4)和NOD样受体蛋白3(NLRP3)的表达,以及巨噬细胞极化、焦亡和上皮细胞凋亡。通过生物信息学分析和JASPAR数据库验证了预测的分子相互作用。
结果:ADMSC-Exo通过保留肺泡结构、降低肺损伤评分和W/D比值,减轻了LPS诱导的肺损伤。ADMSC-Exo在体内和体外均抑制了M1巨噬细胞极化和焦亡,从而减少肺上皮细胞凋亡。机制上,ADMSC-Exo递送的miR-19b-3p靶向TGFBR2并抑制TGFBR2/Smad4信号,导致NLRP3表达的转录抑制。抑制miR-19b-3p或过表达Smad4/NLRP3部分消除了ADMSC-Exo的保护作用。总之,ADMSC-Exo通过miR-19b-3p/TGFBR2/Smad4信号轴抑制NLRP3介导的巨噬细胞M1极化和焦亡,从而减轻LPS诱导的ALI。
结论:ADMSC来源的外泌体通过递送miR-19b-3p抑制TGFBR2/Smad4信号通路,从而抑制NLRP3介导的巨噬细胞M1极化和焦亡,并减少肺上皮细胞凋亡,减轻LPS诱导的急性肺损伤。
脓毒症是一种因宿主对感染的反应失调而导致器官功能障碍的危及生命的综合征,肺脏在脓毒症早期尤其易受累,常进展为急性肺损伤(acute lung injury, ALI)或急性呼吸窘迫综合征。越来越多的证据表明,包括焦亡在内的程序性细胞死亡参与脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)诱导的ALI发病。巨噬细胞在ALI/ARDS的发生发展中发挥核心作用,过度M1极化和焦亡均参与LPS诱导的ALI。间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs)因自我更新、免疫调节和多向分化能力而受到关注,其中脂肪间充质干细胞(adipose-derived mesenchymal stem cells, ADMSCs)来源丰富、易于获取。ADMSC来源的外泌体(ADMSC-Exo)可再现亲本细胞的旁