《MEDIATORS OF INFLAMMATION》：Bone Marrow Mesenchymal Stem Cell-Derived Exosomal Let-7b-5p Reduces High Glucose-Induced Microglial Activation and Inflammation Through TLR4/ATF4
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本文揭示了骨髓间充质干细胞来源的外泌体（BMSC-Exo）通过递送let-7b-5p抑制TLR4/ATF4信号轴，从而缓解高糖（HG）诱导的小胶质细胞活化及炎症反应，为糖尿病视网膜病变（DR）的治疗提供了新靶点。研究通过体内外实验证实let-7b-5p可靶向TLR4的3′-UTR区域，调控下游ATF4表达，进而影响炎症因子（TNF-α、IL-1β、IL-6）释放及视网膜细胞凋亡。该发现阐明了BMSC-Exo在DR中的新型作用机制，具有重要转化价值。
1. 引言
糖尿病视网膜病变（DR）作为糖尿病（DM）的主要眼部并发症，是全球劳动年龄人群失明的主要原因。其病理过程与视网膜内小胶质细胞的异常活化密切相关。小胶质细胞作为视网膜固有免疫细胞，在DR进展中由静息态转化为活化态，分泌大量炎症因子（如TNF-α、IL-1β、IL-6），加速视网膜损伤。近年来，骨髓间充质干细胞（BMSCs）及其外泌体（Exo）在组织修复和免疫调节中展现出潜力，但其通过特定微小RNA（miRNA）调控DR中小胶质细胞活化的机制尚不明确。本研究聚焦于BMSC-Exo携带的let-7b-5p，探讨其通过TLR4/ATF4信号轴抑制小胶质细胞活化与炎症的作用。
2. 材料与方法
研究通过腹腔注射链脲佐菌素（STZ）构建DR小鼠模型，并利用高糖（HG，25 mM）诱导BV-2小胶质细胞建立体外炎症模型。采用透射电镜（TEM）和Western blot对BMSC-Exo进行形态学及标志蛋白（CD63、Alix、TSG101）鉴定。通过体外转染技术构建let-7b-5p过表达（agomir-let-7b-5p）及敲低（antagomir-let-7b-5p）的BMSC-Exo，并利用双荧光素酶报告基因实验验证let-7b-5p与TLR4的靶向关系。体内外实验采用Western blot、RT-qPCR、免疫荧光、ELISA、TUNEL染色等技术评估小胶质细胞活化标志物（Iba1、TSPO）、炎症因子水平及视网膜病理变化。
3. 结果
3.1. BMSC-Exo与let-7b-5p的特征鉴定
分离的BMSC-Exo呈典型囊泡结构，高表达CD63、Alix、TSG101蛋白。let-7b-5p在DR模型及HG处理的BV-2细胞中显著下调，而BMSC-Exo干预可恢复其表达水平。生物信息学分析预测let-7b-5p与TLR4的3′-UTR存在结合位点，双荧光素酶实验证实其直接靶向关系。
3.2. BMSC-Exo通过let-7b-5p抑制小胶质细胞活化
在HG环境中，BV-2细胞的Iba1、TSPO蛋白及炎症因子（TNF-α、IL-1β、IL-6）表达显著升高，BMSC-Exo处理可逆转这一现象。let-7b-5p过表达增强BMSC-Exo的抑制作用，而敲低let-7b-5p则削弱其保护效应，表明let-7b-5p是BMSC-Exo发挥功能的关键分子。
3.3. TLR4/ATF4信号轴的调控机制
HG激活TLR4/ATF4通路，促进小胶质细胞活化。BMSC-Exo或let-7b-5p过表达可抑制TLR4与ATF4的蛋白表达。使用TLR4激动剂CRX-527部分逆转BMSC-Exo的保护作用，而ATF4敲低（si-ATF4）则缓解CRX-527的促炎效应，证实TLR4/ATF4是let-7b-5p的下游信号轴。
3.4. 体内实验验证视网膜保护作用
在DR小鼠模型中，BMSC-Exo治疗上调视网膜let-7b-5p表达，下调TLR4/ATF4水平，减轻视网膜层变薄、细胞排列紊乱及凋亡。agomir-let-7b-5p-Exo效果增强，而antagomir-let-7b-5p-Exo部分抵消保护作用，进一步明确let-7b-5p的核心地位。
4. 讨论与结论
本研究阐明BMSC-Exo通过递送let-7b-5p靶向抑制TLR4/ATF4通路，阻断小胶质细胞过度活化及炎症级联反应，从而缓解DR进展。该机制为开发基于外泌体的DR靶向治疗策略提供了实验依据。未来研究可结合视觉功能评估（如视网膜电图ERG）及多组学分析，深入探索let-7b-5p与其他外泌体成分的协同作用，推动其临床转化。
