J Nanobiotechnology:源自 iPSC-MSC 的外泌体 miR-9-5p 通过抑制心肌细胞衰老改善阿霉素诱导的心肌病

2024-04-22 刘少飞 MedSci原创 发表于上海

来自人诱导多能干细胞来源的MSC的外泌体(iPSC-MSC-EXOs)通过调节miR-9-5p/VPO1/ERK信号通路,有效保护免受DOX诱导的心肌病变的影响。

Doxorubicin(DOX)是一种被广泛应用于癌症治疗的化疗药物,然而,其临床应用受到心脏毒性的严重限制。大量的研究证据表明,DOX可能导致心肌细胞的损伤和心脏功能下降,从而引发心肌病变。为了解决这一问题,在本研究中,研究人员开始探索新的治疗策略,其中包括利用干细胞来源的外泌体(MSC-EXOs)作为一种潜在的心脏保护剂。MSC-EXOs是一种细胞外囊泡,具有重要的细胞信号传递和调控功能,已被证明具有保护心脏免受各种损伤的能力。

在这项研究中,科学家们着眼于人诱导多能干细胞(iPSC)来源的MSC(iPSC-MSCs)分泌的外泌体(iPSC-MSC-EXOs),并探究其对DOX诱导的心肌病变(DIC)的保护作用及其潜在的机制。通过利用超速离心技术从iPSC-MSCs的培养上清液中分离出EXOs,研究人员得以获得高纯度的外泌体制剂,以用于后续的实验。通过将这些iPSC-MSC-EXOs注射到DOX诱导的小鼠模型中,研究人员发现,iPSC-MSC-EXOs能够显著改善心脏功能,减轻心肌细胞的线粒体损伤和衰老。

进一步的体外实验表明,与来自骨髓MSCs(BM-MSCs)的外泌体(BM-MSC-EXOs)相比,iPSC-MSC-EXOs对DOX诱导的心肌细胞线粒体碎裂和衰老的抑制效果更为显著。通过miRNA测序分析发现,iPSC-MSC-EXOs中miR-9-5p的水平明显高于BM-MSC-EXOs,进一步的机制研究表明,iPSC-MSC-EXOs通过将miR-9-5p转运到DOX处理的心肌细胞中,抑制了VPO1/ERK信号通路的活化,从而减轻了心肌细胞的线粒体碎裂和衰老。

这项研究的发现为利用iPSC-MSC-EXOs作为一种新型的心脏保护剂提供了重要的理论和实验基础。未来,进一步的临床研究将有助于验证这一治疗策略的有效性和安全性,并为DIC等心脏疾病的治疗提供新的方向和思路。

参考文献:

Zheng H, Liang X, Liu B, Huang X, Shen Y, Lin F, Chen J, Gao X, He H, Li W, Hu B, Li X, Zhang Y. Exosomal miR-9-5p derived from iPSC-MSCs ameliorates doxorubicin-induced cardiomyopathy by inhibiting cardiomyocyte senescence. J Nanobiotechnology. 2024 Apr 20;22(1):195. doi: 10.1186/s12951-024-02421-8. PMID: 38643173.

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