脂肪间充质干细胞来源外泌体对阿霉素所致心肌损伤的影响及其分子机制

摘要

目的 观察小鼠脂肪间充质干细胞(mADSC)来源外泌体对阿霉素所致心肌损伤的影响,并探讨其可能的机制.方法 通过外泌体提取试剂盒Exo-quick提取雄性C57小鼠的mADSC来源外泌体及血浆外泌体,并通过透射电镜、Western blotting法以及粒径分析技术进行鉴定证实.将H9C2细胞分为损伤1组(加入阿霉素)、处理1组(加入阿霉素和2μg/mL的mADSC来源外泌体)和对照1组(加入PBS),TUNEL染色后对凋亡细胞进行计数,流式细胞术检测细胞凋亡率.取雄性C57小鼠18只,随机分为损伤2组(尾静脉注射阿霉素)、处理2组(尾静脉注射阿霉素和mADSC来源外泌体)和对照2组(尾静脉注射等体积生理盐水),每组6只,连续给药4周;部分小鼠处死后取心肌组织,TUNEL染色后对凋亡细胞进行计数,流式细胞术检测细胞凋亡率;部分小鼠行M型超声心动图检查,测量左室射血分数(LVEF).采用实时荧光定量PCR法检测小鼠血浆外泌体与mADSC来源外泌体中miR-21a-5p表达,并进行miR-21a-5p作用靶点的基因本体(GO)功能和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析.结果 损伤1组、处理1组和对照1组细胞凋亡数和细胞凋亡率均逐渐降低,组间两两比较P均<0.05.损伤2组、处理2组和对照2组小鼠心肌组织细胞凋亡数、细胞凋亡率、纤维化比例均依次降低,LVEF依次升高,组间两两比较P均<0.05.小鼠血浆外泌体与mADSC来源外泌体中miR-21a-5p相对表达量分别为1.05±0.01、5.41±0.05,二者比较P<0.05.GO功能、KEGG通路富集分析结果显示,miR-21a-5p的调控通路包括DNA损伤修复、mTOR信号通路、血管平滑肌舒张相关信号通路、脂肪酸代谢相关通路等.结论 mADSC来源外泌体可减少阿霉素所致的心肌细胞凋亡,减轻阿霉素所致小鼠心肌纤维化并提高其心功能,其机制可能与升高miR-21a-5p表达进而调控多种信号通路有关.