中大医院三项研究揭示急性肾损伤靶向治疗新机制:人间充质干细胞来源的细胞外囊泡丨APCN 2025中国研究成果精选

发表时间:2026-03-13 10:20:58

编者按:2025年12月5日至7日,第23届亚太肾脏病学会大会(APCN 2025)于中国台北成功举办。大会汇聚了来自亚太地区的肾脏病学前沿进展,其中多项中国研究成果备受瞩目。本文精选东南大学附属中大医院在急性肾损伤领域的三项重要研究,聚焦人间充质干细胞来源的细胞外囊泡,从调控焦亡、炎症信号通路及代谢重编程等角度,揭示其在急性肾损伤的潜在治疗机制与转化前景。


人间充质干细胞外泌体通过递送靶向TNFR2/NLRP3轴的miR-125a-5p阻断焦亡,改善脓毒症相关性急性肾损伤




背景


急性肾损伤(AKI)是一种由多种病因引发的急性肾功能障碍,约10%~15%的住院患者会发生AKI,而重症监护病房中这一比例超过50%。值得注意的是,脓毒症是50%以上AKI病例的诱因,其病死率高达40%,但目前除支持性治疗外尚无特效疗法。人间充质干细胞来源的细胞外囊泡(hucMSC-EVs)具备细胞间信号通讯能力,是多种疾病的新型治疗策略。本研究旨在探究hucMSC-EVs在脓毒症中的肾脏保护作用及机制。


方法


分离并鉴定hucMSC-EVs;分别通过盲肠结扎穿孔术(CLP)和脂多糖(LPS)构建脓毒症相关性急性肾损伤(S-AKI)的体内、体外模型;利用IVIS成像系统观察hucMSC-EVs的体内分布,通过共聚焦显微镜观察其体外分布;采用RNA测序、酶联免疫吸附试验(ELISA)、蛋白质印迹法(Westernblot)、实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)、免疫组织化学/免疫荧光等技术,评估肾脏功能、炎症反应及相关信号通路的激活情况。


结果


体内实验中,IVIS成像显示CLP诱导肾损伤后,hucMSC-EVs在小鼠肾脏中显著富集;hucMSC-EVs干预可降低血肌酐(Scr)、血尿素氮(BUN)水平,改善CLP诱导的肾脏病理损伤,同时降低肾脏中F4/80、IL-1β、IL-6、TNF-α的表达水平。


体外实验中,共聚焦显微镜与流式细胞术显示,LPS刺激的HK-2细胞对hucMSC-EVs的摄取量显著增加;hucMSC-EVs可抑制LPS刺激的HK-2细胞中炎症反应,降低PST-2水平及活性氧(ROS)水平。


机制上,RNA测序结果显示,CLP诱导上调的基因主要与炎症通路相关,而hucMSC-EVs诱导的上调基因则与之相反;同时,焦亡相关基因(尤其是GSDMD)的表达变化被逆转。通过外泌体RNA测序与生物信息学分析、qRT-PCR验证,证实miR-125a-5p在hucMSC-EVs中高度富集,其可通过靶向TNFR2/NLRP3信号通路减少焦亡,从而改善肾损伤;而在hucMSCs中抑制miR-125a-5p,会减弱hucMSC-EVs对S-AKI的保护作用。


结论


综上,本研究揭示了S-AKI的一种新型潜在治疗机制——hucMSC-EVs可通过miR-125a-5p调控TNFR2/NLRP3信号通路,抑制焦亡,减轻肾脏损伤并改善生存率。


间充质干细胞来源的细胞外囊泡递送let-7a-5p,通过抑制TLR4/NF-κB通路减轻脓毒症相关性急性肾损伤中的焦亡



引言


人间充质干细胞来源的细胞外囊泡(hucMSC-EVs)作为无细胞疗法,在多种肾脏疾病中展现出良好治疗潜力。然而,其在脓毒症相关性急性肾损伤(SA-AKI)中的作用及潜在机制仍未明确。


方法


纯化并鉴定hucMSC-EVs;分别通过盲肠结扎穿孔术(CLP)和脂多糖(LPS)构建SA-AKI的动物与细胞模型;利用IVIS成像系统检测hucMSC-EVs在小鼠体内的分布,通过共聚焦显微镜检测其在HK-2细胞中的摄取情况;评估hucMSC-EVs对SA-AKI小鼠生存率、肾功能及组织病理变化的影响;检测hucMSC-EVs干预后肾脏组织与HK-2细胞中炎症及焦亡相关基因的mRNA与蛋白表达水平;通过高通量微小RNA测序分析hucMSC-EVs中的miRNA谱;利用组织RNA测序鉴定hucMSC-EVs处理后的差异表达基因,并通过系列实验验证潜在调控机制。


结果


hucMSC-EVs以剂量依赖方式靶向损伤肾脏,减轻SA-AKI小鼠的体重下降、提高生存率并改善肾功能;共聚焦显微镜显示,LPS诱导损伤的HK-2细胞对hucMSC-EVs的摄取量增加;hucMSC-EVs在体内外均可显著抑制炎症与焦亡。机制上,hucMSC-EVs中高度富集的let-7a-5p可直接靶向肾小管上皮细胞的TLR4/NF-κB通路并抑制其活性;抑制hucMSCs中的let-7a-5p会减弱hucMSC-EVs对SA-AKI的肾脏保护作用。


结论


本研究证实,hucMSC-EVs递送的let-7a-5p通过靶向抑制TLR4/NF-κB通路,减轻炎症与焦亡,从而改善SA-AKI。该研究为hucMSC-EVs在SA-AKI治疗中的临床应用提供了新的理论与实验依据。


人脐带间充质干细胞来源的外泌体miR-26b-5p通过靶向抑制肾小管CH25H/25OHC减轻缺血再灌注急性肾损伤




引言


急性肾损伤(AKI)是临床常见的危重症,目前尚缺乏公认的靶向治疗手段。间充质干细胞来源的细胞外囊泡(MSC-EVs)在多种AKI动物模型中展现出治疗潜力,但其作用机制尚未完全明确。因此,本研究旨在探究人脐带间充质干细胞来源的细胞外囊泡(hucMSC-EVs)对双侧肾缺血再灌注(I/R)诱导的AKI的治疗作用,并阐明其潜在机制。


方法


采用添加人血小板裂解物的无异种成分培养基培养hucMSCs,收集hucMSC-EVs;通过IVIS成像系统评估hucMSC-EVs在I/R损伤小鼠体内的生物分布;利用RNA测序(RNA-seq)分析小鼠肾脏组织的转录组变化;通过外泌体多组学分析,筛选与25-羟基胆固醇(25OHC)水平变化相关的潜在miRNA。


结果


体内成像显示hucMSC-EVs可靶向归巢至缺血肾脏,同时减轻I/R-AKI后的肾小管间质炎症与细胞死亡。RNA-seq结果表明,hucMSC-EVs可改善I/R-AKI后的肾小管脂质代谢紊乱;肾脏靶向脂质组学证实,hucMSC-EVs可纠正I/R后胆固醇代谢物的异常蓄积。


差异基因表达分析显示,hucMSC-EVs可抑制胆固醇25-羟化酶(CH25H)的表达;ELISA结果提示,hucMSC-EVs主要通过下调CH25H表达来缓解AKI后的25OHC异常蓄积。外泌体多组学分析提示特定miRNA参与CH25H的调控,miRNA靶标预测进一步筛选出靶向CH25H的潜在miRNA。


体外实验证实,hucMSC-EVs递送的miR-26b-5p可抑制肾小管细胞中CH25H的表达,从而减少25OHC异常蓄积、减轻肾小管间质炎症并抑制铁死亡。


最后,过表达或抑制肾小管细胞中的miR-26b-5p,可分别增强或削弱hucMSC-EVs对I/R小鼠的保护作用。这表明hucMSC-EVs通过递送miR-26b-5p靶向抑制肾小管CH25H/25OHC,从而减轻I/R-AKI。


结论


本研究证实,hucMSC-EVs可归巢至损伤肾脏,并通过递送miR-26b-5p靶向关键酶CH25H,缓解I/R-AKI后的25OHC蓄积。该机制可减轻肾小管细胞的炎症与铁死亡,改善缺血性AKI并促进肾脏修复。

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