气道基底干细胞来源的细胞外囊泡通过miR-30a-5p/FAP轴驱动ECM重塑并抑制成纤维细胞活化治疗良性气管狭窄

为解决良性气管狭窄(BTS)中成纤维细胞异常活化和细胞外基质(ECM)过度沉积导致的再狭窄难题，广州医科大学附属第一医院的研究团队开展了气道基底干细胞来源的细胞外囊泡(BSC-EVs)治疗研究。研究发现BSC-EVs通过递送关键miRNA分子miR-30a-5p靶向抑制成纤维细胞活化蛋白(FAP)，显著改善ECM重塑并提升气道通畅率，为BTS治疗提供了突破性策略。

　　

气管狭窄是威胁生命的临床难题，传统手术和支气管镜治疗仅能暂时缓解症状，高达60%患者面临再狭窄风险。这种恶性循环背后，是损伤后失控的伤口愈合过程——成纤维细胞疯狂活化，细胞外基质(ECM)像失控的脚手架般过度堆积，最终形成阻塞气道的瘢痕组织。更棘手的是，现有药物如丝裂霉素C只能抑制炎症，对已成型的"胶原路障"束手无策。

广州医科大学附属第一医院/广州呼吸健康研究院的研究团队独辟蹊径，将目光投向气道基底干细胞(BSCs)——这些潜伏在气管上皮的"维修工"不仅能分化补充损伤的上皮细胞，还能分泌具有治疗潜力的细胞外囊泡(EVs)。研究人员猜想：是否可以通过BSCs分泌的纳米级"快递包裹"(BSC-EVs)，精准投递修复指令来逆转纤维化进程？

为验证这一设想，团队首先建立兔BTS模型，通过尼龙刷机械损伤气管黏膜模拟人类疾病。令人振奋的是，气管内递送BSC-EVs后，支气管镜显示狭窄率显著降低，¹⁸F-FAPI PET/CT成像显示成纤维细胞活化标志物FAP表达下降，动物存活期从12天延长至14天。组织学分析更揭示出ECM的华丽变身：原本杂乱堆积的胶原纤维重排成整齐的"钢筋网络"，高密度基质比例提升，就像把废墟重建为精装房。

关键技术包括：采用超速离心法分离BSC-EVs并通过纳米流式细胞术鉴定；建立兔BTS模型并通过¹⁸F-FAPI PET/CT动态监测纤维化进程；运用TWOMBLI Fiji宏定量分析胶原结构特征；通过双荧光素酶报告基因验证miR-30a-5p与FAP的靶向关系；构建BSCs-成纤维细胞共培养系统评估旁分泌效应。

【BTS病理特征解析】

通过免疫组化和Western blot证实，人BTS组织中FAP、α-SMA和I型胶原表达显著升高。兔模型成功复现这一特征，且¹⁸F-FAPI摄取与狭窄程度呈正相关(R²=0.4822)，首次确立FAP作为BTS动态监测标志物。

【BSC-EVs特性鉴定】

透射电镜显示BSC-EVs呈典型杯状结构(70±20nm)，携带CD9/CD63等标志物。PKH26标记实验证实其能在气管瘢痕组织驻留14天，为长效治疗奠定基础。

【治疗机制揭示】

RNA测序发现BSC-EVs组ECM重构通路显著激活。关键发现是miR-30a-5p——这个在正常上皮高表达而在BTS组织缺失的"分子刹车"，能直接结合FAP mRNA的3'UTR抑制其表达。双荧光素酶报告基因实验证实两者结合使荧光素酶活性降低60%。

【功能验证】

在共培养实验中，抑制miR-30a-5p使成纤维细胞收缩力增强2.3倍，而添加BSC-EVs后胶原凝胶面积扩大47%。Western blot显示BSC-EVs使MMP9表达提升3.1倍，同时下调TIMP1，形成"降解优势"。

这项发表于《Journal of Advanced Research》的研究，首次阐明BSC-EVs通过miR-30a-5p/FAP轴实现"双管齐下"治疗：既阻断成纤维细胞活化的启动按钮，又激活ECM降解开关。相较于传统疗法，这种纳米级"生物导弹"展现三大优势：靶向递送避免全身副作用、重塑而非破坏ECM结构、通过内源性miRNA实现精准调控。

更深远的意义在于，该研究为器官纤维化治疗提供新范式。FAP作为跨器官的纤维化"开关"，其靶向策略可拓展至肺、肝、心等纤维化疾病；而¹⁸F-FAPI PET/CT的应用，则开创了纤维化无创动态监测的新纪元。未来，通过工程化改造装载多重miRNA的BSC-EVs，有望成为攻克不可逆纤维化的"终极武器"。