人羊膜上皮干细胞外泌体通过ACTA2-AS1靶向结合ACSL4调控软骨细胞铁死亡干预骨关节炎

针对骨关节炎(OA)治疗中软骨细胞铁死亡的调控难题，研究人员开展了人羊膜上皮干细胞(hAESCs)外泌体(Exo)介导的ACTA2-AS1-ACSL4通路研究。发现炎症环境下hAESCs分泌的Exo可递送lncRNA ACTA2-AS1，通过降解铁死亡关键调控因子ACSL4抑制软骨细胞脂质过氧化，显著改善OA病理进程。该研究为OA治疗提供了新型细胞外囊泡靶向干预策略。

　　

骨关节炎作为全球范围内高发的退行性关节疾病，其核心病理特征——关节软骨的进行性破坏，至今缺乏有效的干预手段。传统治疗仅能缓解症状，而干细胞疗法又面临免疫排斥和伦理争议的双重困境。更棘手的是，近年研究发现铁死亡（一种铁依赖性脂质过氧化驱动的细胞死亡形式）与OA进展密切相关，但具体调控机制尚未阐明。这促使科学家们将目光投向兼具多向分化潜能和低免疫原性的人羊膜上皮干细胞(hAESCs)，尤其是其分泌的外泌体(Exo)这种天然的信息载体，能否成为破解OA治疗困局的"生物导弹"。

扬州大学附属苏北人民医院的研究团队在《Research》发表的重要成果，首次揭示了hAESCs在炎症应激下通过外泌体递送lncRNA ACTA2-AS1靶向降解ACSL4（酰基辅酶A合成酶长链家族成员4），从而阻断软骨细胞铁死亡的全新机制。研究人员采用超速离心结合纳米流式技术分离鉴定hAESCs-Exo，通过蛋白质组学和RNA免疫共沉淀测序(RIP-seq)筛选关键靶点，并构建大鼠DMM（内侧半月板失稳）模型验证治疗效果。

hAESCs改善大鼠膝关节软骨病理变化

通过三系分化实验证实hAESCs的多能性，流式细胞术显示其高表达CD29/CD73等间充质标记物。Micro-CT显示hAESCs治疗组骨体积分数(BV/TV)提升37.5%，OARSI评分降低2.3倍，证实其修复软骨-软骨下骨微结构的能力。

hAESCs-Exo调控人OA软骨细胞铁死亡

透射电镜(TEM)显示Exo呈典型茶托状形态，粒径30-150nm。炎症环境预处理的Exo(IE-hAESCs-Exo)使TBHP诱导的软骨细胞内Fe²⁺和MDA（丙二醛）分别下降52%和48%，GSH（谷胱甘肽）回升至正常水平1.8倍。JC-1探针检测显示线粒体膜电位恢复，Western blot证实GPX4和SLC7A11表达上调2.1倍。

ACSL4作为铁死亡核心调控靶点

蛋白质组学分析发现IE-hAESCs-Exo处理使ACSL4表达下调3.4倍。敲低ACSL4使软骨细胞增殖率提升65%，同时COL2A1和ACAN（聚集蛋白聚糖）表达量翻倍。过表达实验则相反，证实ACSL4通过调控PUFA（多不饱和脂肪酸）酯化促进脂质过氧化。

lncRNA ACTA2-AS1的直接靶向作用

RIP-seq鉴定出ACSL4结合度最高的lncRNA ACTA2-AS1。构建过表达载体后，发现ACTA2-Exo可使OE-ACSL4软骨细胞的脂质过氧化荧光强度降低61%，同时逆转ACSL4过表达导致的GPX4表达抑制。

这项研究创新性地绘制了"炎症应激-hAESCs-Exo-ACTA2-AS1-ACSL4-铁死亡"的分子调控图谱，不仅为OA治疗提供了无细胞治疗新思路，更揭示了羊膜源干细胞外泌体在代谢性疾病中的独特优势。特别值得注意的是，炎症预处理可增强Exo的治疗效能，这种"逆境激活"特性为优化干细胞制剂提供了重要启示。未来针对ACSL4的靶向降解或可成为干预退行性关节疾病的新策略。