《MEDIATORS OF INFLAMMATION》:Circ-Eif3c Carried by M2 Macrophage-Derived Exosomes Mitigates Asthma Progression via miR-15a-5p/GSS/SOCS6 Axis Inhibition
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语
本研究揭示了一个缓解哮喘气道重塑的新机制。M2型巨噬细胞来源的外泌体(M2Φ-Exos)富含circ-Eif3c,其通过吸附miR-15a-5p,解除对谷胱甘肽合成酶(GSS)和细胞因子信号抑制物6(SOCS6)的抑制,从而保护肺泡上皮细胞、减轻炎症和肺损伤。该研究首次阐明了外泌体circRNA在哮喘中的功能,为靶向circ-Eif3c/miR-15a-5p/GSS/SOCS6轴治疗哮喘提供了新思路。
文章内容总结
引言
哮喘是一种影响全球超过3亿人的慢性呼吸道疾病,其特征包括气道炎症、高反应性、气流阻塞和气道重塑。尽管已有治疗方法,但重症哮喘患者的治疗仍面临挑战,发现新的治疗靶点至关重要。巨噬细胞极化在哮喘发病中扮演着重要角色,其中M2型巨噬细胞具有抗炎特性。外泌体作为细胞间通讯的关键介质,可携带包括circRNA在内的生物活性分子,参与疾病进程。然而,外泌体中的circRNA如何调控哮喘微环境尚不清楚。本研究旨在探索M2型巨噬细胞来源外泌体在哮喘中的潜在治疗机制。
方法
从M0型和M2型巨噬细胞中分离外泌体(M0Φ-Exos和M2Φ-Exos)。建立卵清蛋白(OVA)诱导的哮喘小鼠模型和脂多糖(LPS)诱导的肺泡上皮细胞(AECs)损伤模型。利用高通量测序筛选差异表达的circRNA,并通过生物信息学分析和双荧光素酶报告基因实验揭示circ-Eif3c、miR-15a-5p、GSS和SOCS6之间的调控关系。通过体内外功能实验验证其作用。
结果
1. M2Φ-Exos抑制OVA诱导的炎症因子分泌和肺损伤
在OVA诱导的哮喘小鼠模型中,M2Φ-Exos治疗显著降低了支气管肺泡灌洗液(BALF)中促炎细胞因子TNF-α、IL-6和IL-1β的水平。组织学分析显示,M2Φ-Exos治疗减轻了OVA诱导的肺细胞凋亡、肺纤维化、肺血管损伤和活性氧(ROS)积累,表明M2Φ-Exos能有效缓解哮喘相关的肺部病理变化。
2. Circ-Eif3c在M2型巨噬细胞来源外泌体中发挥重要作用
高通量测序比较M0Φ-Exos和M2Φ-Exos中的circRNA表达谱,发现多个circRNA在M2Φ-Exos中上调。RT-qPCR验证确认,其中mmu_circ_0001628(命名为circ-Eif3c)表达上调最为显著。生物信息学分析显示,circ-Eif3c位于7号染色体,源自Eif3c基因,长度为364 bp。
3. 下调Circ-Eif3c抑制M2Φ-Exos的治疗效果
在M2型巨噬细胞中敲低circ-Eif3c后,其分泌的外泌体治疗哮喘小鼠的效果被削弱。具体表现为,促炎因子水平回升,肺组织凋亡、纤维化、血管损伤和ROS积累程度加重。这说明circ-Eif3c是M2Φ-Exos发挥保护作用的关键成分。
4. MiR-15a-5p、GSS和SOCS6是Circ-Eif3c的下游靶点
预测分析和双荧光素酶报告基因实验证实,miR-15a-5p可直接与circ-Eif3c结合,是其下游靶点。进一步研究发现,miR-15a-5p也能与GSS和SOCS6 mRNA的3‘-UTR结合。在AECs中,过表达circ-Eif3c可下调miR-15a-5p,并上调GSS和SOCS6的表达。而过表达miR-15a-5p则可逆转circ-Eif3c对GSS和SOCS6的上调作用,证实了circ-Eif3c通过海绵吸附miR-15a-5p来调控GSS和SOCS6的分子轴。
5. 过表达miR-15a-5p或敲低GSS/SOCS6逆转Circ-Eif3c对LPS诱导的AEC损伤的保护作用
在LPS诱导的AEC损伤模型中,过表达circ-Eif3c可减少细胞凋亡、ROS积累,并改善血管生成分化能力。然而,同时过表达miR-15a-5p,或敲低GSS/SOCS6,均可逆转circ-Eif3c带来的这些保护效应。这表明circ-Eif3c是通过抑制miR-15a-5p、进而促进GSS/SOCS6表达来发挥细胞保护作用的。
6. 过表达Circ-Eif3c增强M2Φ-Exos的治疗效果
在M2型巨噬细胞中过表达circ-Eif3c,使其分泌的外泌体(circ-Eif3c-enriched M2Φ-Exos)治疗哮喘小鼠的效果进一步增强。与普通M2Φ-Exos相比,它能更有效地抑制炎症因子分泌,减轻肺组织凋亡、纤维化、血管损伤和ROS积累。
结论
本研究表明,富含circ-Eif3c的M2型巨噬细胞来源外泌体,通过circ-Eif3c/miR-15a-5p/GSS/SOCS6轴,恢复肺泡上皮细胞功能,从而减轻气道炎症和重塑,缓解哮喘进展。这为哮喘治疗提供了新的潜在靶点和策略。