《Journal of Extracellular Biology》：Placental Extracellular Vesicles Exhibit Reduced Neurogenic Potential Linked to Changes in Their miRNA Landscape Upon HCMV Infection
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本综述揭示了胎盘小细胞外囊泡（sEV）在胎儿脑发育中的关键作用：健康胎盘sEV通过其miRNA cargo促进神经干细胞（NSC）分化为神经元并调控其迁移，而人巨细胞病毒（HCMV）感染则重塑sEV的miRNA谱（包括整合病毒miRNA及宿主miRNA失调），导致其神经源性潜能丧失，甚至加剧NSC异常迁移。这为理解先天性HCMV感染所致神经发育缺陷提供了新机制视角。
胎盘细胞外囊泡的表征与制备
研究采用人侵袭性增殖性绒毛外细胞滋养层（HIPEC）细胞系，分别从未感染和HCMV感染的细胞中制备小细胞外囊泡（sEV）。纳米颗粒跟踪分析（NTA）显示，sEV的粒径分布符合预期，未感染与感染细胞来源的sEV模式尺寸分别为125纳米，平均尺寸分别为145纳米和142纳米，感染状态未引起显著差异。sEV产量在未感染HIPEC中略高。冷冻电镜证实囊泡具有典型的单膜结构。Western blot分析显示sEV制备物富含CD9、CD81、Alix和Tsg101等标志蛋白，且无线粒体蛋白Tom20污染，表明制备的sEV具有高纯度。
胎盘sEV可被神经干细胞摄取且不影响其生长与增殖
将神经干细胞（NSC）与荧光标记的胎盘sEV共孵育，流式细胞术分析显示，NSC对sEV的摄取呈剂量依赖性，且未感染与HCMV感染来源的sEV在摄取效率上无显著差异。使用生理相关剂量（1000个sEV/细胞）处理NSC，监测细胞生长、死亡率（台盼蓝排斥法）和增殖（Ki67免疫荧光）发现，与PBS对照组相比，两种来源的sEV均未对NSC的生长、存活或增殖产生显著影响，即使在更高剂量（高达10,000个sEV/细胞）下也是如此，表明sEC无细胞毒性。
HCMV感染损害胎盘sEV促进NSC分化的能力
在脑源性神经营养因子（BDNF）诱导NSC向神经元分化的模型中，免疫荧光和qRT-PCR检测发现，与PBS处理相比，未感染胎盘来源的sEV轻微增强了神经元标志物HuC/D的表达，而HCMV感染来源的sEV则使HuC/D阳性细胞比例显著降低约20%。同时，未感染sEV抑制了星形胶质细胞标志物GFAP的表达，而此抑制效应在HCMV感染sEV处理组中被取消。RT2Profiler PCR Array对84个神经发生相关基因的分析显示，未感染sEV处理显著改变了分化过程中NSC的基因表达谱，而HCMV感染sEV则使其恢复至类似PBS对照的水平，其中14个基因上调、3个基因下调。IPA通路分析提示这些基因与NOTCH信号通路相关。蛋白质组学分析进一步揭示，与未感染sEV相比，HCMV感染sEV处理的NSC中有35种蛋白上调和10种蛋白下调，包括与谷氨酸能神经元相关的GRM2和促进神经元分化的BMP7下调，以及与增殖调控相关的CDKN1A和CEP55上调。
HCMV感染削弱胎盘sEV对NSC迁移的调控能力
通过细胞划痕实验评估NSC迁移。在6小时的短时程观察中，未感染胎盘来源的sEV显著抑制了NSC的迁移修复能力。相反，HCMV感染来源的sEV则加速了NSC迁移，使其恢复速率与PBS对照组相似。这表明HCMV感染改变了胎盘sEV对NSC迁移的调控功能，可能参与先天性感染中观察到的神经元迁移异常。
HCMV感染改变胎盘sEV的miRNA图谱
对sEV进行miRNA测序分析发现，HCMV感染显著改变了其miRNA组成。在感染sEV中检测到21种HCMV编码的miRNA，其中hcmv-miR-US25-1-5p、hcmv-miR-UL22A-5p和hcmv-miR-UL36-5p尤为丰富。同时，18种宿主miRNA表达发生显著改变（7种上调，11种下调），包括在神经元定型中起作用的hsa-miR-125。对差异表达miRNA的靶基因进行IPA分析，其功能富集于细胞增殖、迁移、死亡等发育相关过程，以及ID1、HEY1、TGFβ、TP53等与神经发生相关的信号通路。RNase保护实验证实大部分miRNA位于sEV内部。
整合分析关联失调的胎盘sEV miRNA与其靶基因调控
整合miRNA、转录组和蛋白质组数据，发现16对miRNA-靶标存在反向表达关系。研究进一步通过双荧光素酶报告基因实验验证了在感染sEV中上调的hsa-miR-486-5p可直接靶向抑制葡萄糖-6-磷酸异构酶（GPI）基因的3‘UTR区域，导致其表达下调，这为miRNA介导的基因调控提供了直接证据。
讨论与总结
本研究阐明了胎盘sEV在生理状态下通过其携带的miRNA等活性分子促进NSC神经元分化和调控迁移，对胎儿脑发育具有积极作用。然而，HCMV胎盘感染会重塑sEV的miRNA cargo，不仅纳入病毒miRNA，还引起宿主miRNA失调，从而导致sEV失去其神经源性潜能，甚至可能加剧NSC的异常迁移。这为理解先天性HCMV感染相关的神经发育障碍提供了新的非细胞自主性机制视角，强调了胎盘健康及其sEV cargo完整性对胎儿神经发育的重要性。胎盘sEV的miRNA谱改变或可作为病理妊娠的潜在生物标志物。
