工程化 MSC-EVs:促进纤维化肝脏再生的新希望

【字体: 时间:2025年03月04日 来源:Experimental & Molecular Medicine 9.5

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  为探究 MSC-EVs 对纤维化肝脏再生的作用,研究发现 lncEEF1GOE-EVs 可促再生,为相关治疗提供新思路。

  在肝脏疾病的治疗领域,肝纤维化一直是个令人头疼的难题。肝脏拥有强大的再生能力,部分肝切除术(Partial hepatectomy,PH)是治疗多种肝脏疾病的有效手段,肝细胞会迅速增殖以避免组织损失。然而,肝纤维化却像一个 “捣乱分子”,严重阻碍了肝细胞的增殖,使得肝脏再生能力下降。这不仅增加了患者术后患小肝综合征的风险,还导致死亡率显著上升。目前,由于肝纤维化限制肝细胞增殖的潜在机制尚不明确,临床上也缺乏有效的治疗方法来促进纤维化肝脏再生,患者的治疗前景十分黯淡。
为了打破这一困境,中山大学附属第三医院等机构的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Experimental & Molecular Medicine》杂志上,为纤维化肝脏再生的治疗带来了新的希望。

研究人员采用了多种关键技术方法来开展这项研究。在动物实验方面,构建了 70% 纤维化 PHx 小鼠模型,通过给予小鼠 20% 四氯化碳(CCl4)处理,每周两次,持续 2 周,之后按照标准程序进行部分肝切除术。同时,利用 AAV6 治疗,将携带特定基因的重组腺相关病毒注射到小鼠体内,以调控相关基因的表达。在细胞和分子实验技术上,运用 RNA 免疫沉淀(RIP)、双荧光素酶报告基因检测等技术,深入探究分子之间的相互作用。此外,还对间充质干细胞(MSCs)和其分泌的细胞外囊泡(MSC-EVs)进行了分离、培养和鉴定。

研究结果如下:

  1. 纤维化小鼠肝脏再生能力减弱:通过构建纤维化小鼠模型,研究人员发现,与非纤维化小鼠相比,纤维化小鼠在进行三分之二肝切除术后,肝酶(ALT、AST 和 LDH)水平显著升高,肝重与体重比值(LW/BW)增长缓慢,肝细胞增殖受到明显抑制。进一步研究发现,活化的肝星状细胞(HSCs)分泌的肝细胞生长因子(HGF)水平降低,而转化生长因子 -β(TGF-β)水平升高,这表明 HGF 分泌减少可能是纤维化小鼠肝脏再生减弱的部分原因。
  2. miR-181a-5p 上调抑制 HGF 表达:为了探究 HGF 表达降低的机制,研究人员进行了 miRNA 微阵列分析,发现活化的 HSCs 中 miR-181a-5p 表达显著上调。通过一系列实验,包括双荧光素酶报告基因检测、RT-qPCR 和 ELISA 等,证实了 miR-181a-5p 可以与 HGF 结合,从而下调其表达。
  3. 阻断 miR-181a-5p 增强肝脏再生:研究人员利用 AAV6 携带 miR-181a-5p 抑制剂,在体内阻断 miR-181a-5p 的表达。结果显示,这抑制了肝酶水平的升高,增加了 LW/BW 比值,促进了肝细胞的增殖,同时提高了 HSCs 中 HGF 的表达,表明 miR-181a-5p 的富集抑制了纤维化小鼠的肝脏再生。
  4. MSC-EVs 促进纤维化肝脏再生:研究人员发现 MSC-EVs 可以被活化的 HSCs 摄取,且在纤维化 PHx 模型小鼠中主要聚集在肝脏。给予 MSC-EVs 治疗后,显著降低了血清肝酶水平,减轻了肝纤维化程度,促进了肝细胞增殖,增加了 HSCs 中 HGF 的表达,表明 MSC-EVs 通过上调 HGF 表达促进纤维化肝脏再生。
  5. lncEEF1G 调控 HGF 表达:通过对 MSC-EVs 进行全转录组测序,研究人员发现 lncEEF1G 可以作为 miR-181a-5p 的海绵,抑制 miR-181a-5p 与 HGF 的结合,从而上调 HGF 在 HSCs 中的表达。进一步实验证实,沉默 lncEEF1G 会削弱 MSC-EVs 促进 HGF 表达和肝脏再生的能力,而联合使用 miR-181a-5p 抑制剂可以逆转这一现象。
  6. 工程化 lncEEF1GOE-EVs 增强肝脏再生:研究人员构建了高表达 lncEEF1G 的工程化 MSC-EVs(lncEEF1GOE-EVs),与对照组相比,lncEEF1GOE-EVs 进一步降低了血清肝酶水平,更显著地促进了纤维化肝脏再生,增加了 HSCs 中 HGF 的合成。

研究结论和讨论部分指出,该研究揭示了 MSC-EVs 促进纤维化肝脏再生的新机制,即 MSC-EVs 中富集的 lncEEF1G 作为竞争性内源性 RNA,与 miR-181a-5p 相互作用,促进 HSCs 合成和分泌 HGF,进而增强肝脏再生能力。此外,工程化的 lncEEF1GOE-EVs 在促进纤维化肝脏再生方面表现出更强大的潜力。这一研究成果为临床治疗纤维化肝脏疾病提供了新的理论依据和潜在的治疗策略,有望降低患者术后并发症和死亡率,改善患者的预后,为肝脏疾病的治疗开辟新的方向。

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