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为解决急性呼吸窘迫综合征(ARDS)缺乏有效治疗手段的问题,研究人员开展了关于 Telocyte(TCs)来源的外泌体对 ARDS 治疗作用的研究。结果发现 TCs 来源的外泌体可通过 JAK/STAT?miR?221?E2F2 轴促进血管生成、减轻炎症,为 ARDS 治疗提供了新策略。
在人体的呼吸系统中,肺就像一座忙碌的 “气体交换工厂”,源源不断地为身体提供氧气,排出二氧化碳。然而,急性呼吸窘迫综合征(ARDS)却像一场突如其来的 “灾难”,让这座 “工厂” 陷入危机。ARDS 是一种严重的呼吸系统疾病,以呼吸衰竭和炎症为主要特征,会导致血管和上皮细胞受损,全球范围内 ICU 中约 10.4% 的患者患有该疾病,且目前缺乏有效的药物治疗手段,死亡率较高。
为了寻找治疗 ARDS 的新方法,复旦大学附属中山医院等机构的研究人员开展了一系列研究,相关成果发表在《Molecular Biomedicine》上。
研究人员用到的主要关键技术方法包括:构建 ARDS 小鼠模型,通过向小鼠气管内滴注脂多糖(LPS)来实现;分离和鉴定 TCs 来源的外泌体,利用超速离心等方法进行;对相关基因和蛋白进行检测,采用 qRT-PCR、western blot 等技术;进行双荧光素酶报告基因实验,验证 miR-221 与 E2F2 的靶向关系。
研究结果如下:
- TCs?derived exosomes 促进 MVECs 血管生成:研究人员首先对 LPS 刺激的 TCs 进行 miRNA 表达谱分析,发现 miR-221-5p 在 TCs 来源的外泌体中显著上调。体内实验表明,用 LPS 刺激的 TCs 来源的外泌体处理 ARDS 小鼠后,E2F2 的 mRNA 和蛋白水平显著降低。体外实验显示,TCs 来源的外泌体可促进小鼠血管内皮细胞(MVECs)的增殖、迁移和管腔形成,LPS 刺激的 TCs 来源的外泌体作用更明显。
- TCs?derived exosomal miR?221 促进 MVECs 血管生成:进一步实验发现,抑制 miR-221 可显著降低 MVECs 的增殖、迁移和管腔形成能力,表明 miR-221 在 TCs 来源的外泌体促进 MVECs 血管生成中起关键作用。
- JAK/STAT 通路介导 TCs?derived exosomal miR?221 促进 MVECs 血管生成:研究表明,LPS 刺激可激活 TCs 中的 JAK/STAT 通路,该通路的激活与 miR-221 表达上调有关。抑制 JAK/STAT 通路可降低 miR-221 水平,减弱外泌体促进 MVECs 血管生成的作用。
- TCs?derived exosomal miR?221 通过 E2F2 促进 MVECs 血管生成:双荧光素酶报告基因实验证实 E2F2 是 miR-221 的直接靶点。过表达 E2F2 可抑制 MVECs 的血管生成、增殖和迁移能力,而 miR-221 模拟物可逆转这一作用。
- TCs?derived exosomal miR?221 减轻 ARDS 小鼠肺部炎症:体内实验显示,用 LPS 刺激的 TCs 来源的外泌体处理 ARDS 小鼠,可降低小鼠肺部的组织病理学评分,减少炎症细胞因子肿瘤坏死因子 -α(TNF-α)和白细胞介素 - 6(IL-6)的释放,减轻肺水肿,提高小鼠的生存率。而抑制 miR-221 则会削弱这些保护作用。
研究结论和讨论部分指出,本研究揭示了 TCs 来源的外泌体中的 miR-221 可通过 JAK/STAT-miR-221-E2F2 轴促进血管生成、减轻炎症,为 ARDS 的治疗提供了新的潜在策略。同时,研究也存在一些局限性,如需要进一步全面分析 TCs 来源的外泌体中 miRNA 的内容,以及采用多种肺损伤模型来验证研究结果。尽管如此,该研究为未来 ARDS 及其他炎症性和血管性疾病的治疗提供了重要的理论基础和研究方向。