目前研究發(fā)現(xiàn)，骨髓間質(zhì)干細(xì)胞在心臟疾病的治療中起到重要作用，但具體相關(guān)機制還有待闡明。7月19日來自浙江大學(xué)第二附屬醫(yī)院胡新央、王建安教授團(tuán)隊在《circulation research》(IF=15.21)發(fā)表論文，他們發(fā)現(xiàn)，MSCs（MSCs exo）分泌的外泌體可以抑制自噬流，影響P53/Bnip3信號通路從而減少細(xì)胞自噬和凋亡。RT-PCR檢測出miR-125B-5p在MSCs exo中是最豐富的，并且增加最多。它可以隨著外泌體的分泌轉(zhuǎn)移到原生細(xì)胞。在使用MSC-exo-anti-miR-125B-5p之后，MSCs對心臟的保護(hù)功能受到了抑制。這些研究結(jié)果表明，miR125B-5P通過抑制自噬，干擾P53/BNIP3信號轉(zhuǎn)導(dǎo)從而在MSCs-exo保護(hù)心功能中發(fā)揮重要作用。

技術(shù)路線

研究結(jié)果

圖1 間質(zhì)干細(xì)胞移植可以抑制小鼠心肌梗死后的自噬流

A、B：心肌梗死后自噬相關(guān)蛋白LC3、P62的表達(dá)；C、D：電鏡檢測自噬體；E、F：使用自噬抑制劑后，各組LC3蛋白表達(dá)；G、F：從CGA-RPG-GFP LC3轉(zhuǎn)基因小鼠中，MI后24小時在梗死邊緣區(qū)獲得心臟組織切片的代表性熒光圖像。

圖2 MSCs細(xì)胞共培養(yǎng)可以抑制自噬流減少細(xì)胞凋亡

A、B：WB檢測MSCs細(xì)胞共培養(yǎng)后LC3蛋白水平的變化；C:電鏡檢測自噬體的變化；D、E：MRFP-GFP-LC3雙染檢測自噬體與溶酶體的變化；F、G：自噬對缺氧/血清剝奪處理后細(xì)胞的影響；H、I：自噬對NMCMs與MSCs共培養(yǎng)后進(jìn)行造模，細(xì)胞死亡的影響。

圖3 NMCMs中缺氧誘導(dǎo)的p53和BNIP3有助于自噬介導(dǎo)的細(xì)胞死亡

A、B：WB檢測細(xì)胞中p-mTOR/mTOR、p-AMPK/AMPK、P53、Bnip3蛋白表達(dá)變化；C、D：WB檢測組織中P53、Bnip3蛋白表達(dá)變化；E-H:p53、Bnip3腺病毒轉(zhuǎn)染檢測自噬蛋白LC3的變化；I-L：熒光染色檢測評價p53、Bnip3腺病毒轉(zhuǎn)染后細(xì)胞的死亡；M-P：熒光染色檢測Atg7siRNA干擾且經(jīng)過p53、Bnip3腺病毒轉(zhuǎn)染后細(xì)胞的死亡。

圖4 p53介導(dǎo)的自噬誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡是BNIP3依賴的

A-D：WB檢測p53siRNA、Bnip3 siRNA干擾后P53、Bnip3 蛋白表達(dá)情況；E、G：WB檢測p53siRNA、Bnip3 siRNA干擾后LC3蛋白表達(dá)情況;I、J:WB檢測P53轉(zhuǎn)染NMCMs后，LC3蛋白表達(dá)；K-N：熒光染色檢測P53siRNA、Bnip3 siRNA干擾后細(xì)胞死亡狀況；O-P：熒光染色檢測Bnip3 siRNA干擾且轉(zhuǎn)染腺病毒p53后細(xì)胞死亡狀況。

圖5 骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞可調(diào)節(jié)NMCMs的自噬流，增強細(xì)胞活力

A、B: WB檢測MSCs來源的外泌體處理NMCMs細(xì)胞，LC3蛋白表達(dá)的變化;C、D: mRFP-GFP-LC3熒光染色檢測MSCs-exo孵育NMCMs細(xì)胞后對自噬體和自噬溶酶體的影響；E、F: 熒光染色檢測MSCs-exo對細(xì)胞死亡的影響；G、H：WB檢測MSCs-exo孵育NMCMs細(xì)胞后p53和Bnip3 蛋白表達(dá)的影響。

圖6 MSC-125B-5P在骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞中的丟失導(dǎo)致其在體外的自噬調(diào)節(jié)和心臟保護(hù)功能喪失

A：RT-PCR檢測骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞中的外泌體中miRNA的含量；B：細(xì)胞中mir-125B-5P水平最高；C、D：WB檢測加或不加anti-miR-125b后LC3蛋白的表達(dá)；E、F：mRFP-GFP-LC3熒光檢測加或不加anti-miR-125b后自噬體與自噬溶酶體的變化；I、J：WB檢測加或不加anti-miR-125b后p53、Bnip3蛋白的表達(dá)。

圖7 MSC-125B-5P在骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞中的丟失導(dǎo)致其在體內(nèi)的自噬調(diào)節(jié)和心臟保護(hù)功能喪失

圖8 MSC-125B-5P在骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞中的丟失導(dǎo)致MI后心臟功能恢復(fù)受到障礙

A、B： exo處理可以減少心肌梗死面積；C-G：超聲心電圖顯示exo處理可以改善小鼠MI后的心功能。

參考文獻(xiàn)：Xiao C, Wang K, Xu Y, Hu H, Zhang N, Wang Y, Zhong Z, Zhao J, Li Q, Zhu D, Ke C, Zhong S1, Wu X, Yu H, Zhu W, Chen J, Zhang J, Wang J, Hu X. Transplanted  Mesenchymal  Stem  Cells  Reduce  Autophagic Flux in Infarcted Hearts via the Exosomal Transfer of mir-125b. Circ Res. 2018 Jun 19： doi: 10.1161/CIRCRESAHA.118.312758.