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外泌體對(duì)M2型巨噬細(xì)胞的調(diào)控及其在心血管疾病中的作用①

2022-12-29 03:49:55張祥凝黨國(guó)徽北京大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生理學(xué)與病理生理學(xué)系北京100191
中國(guó)免疫學(xué)雜志 2022年10期
關(guān)鍵詞:外泌體極化硬化

張祥凝 黨國(guó)徽 馮 娟 (北京大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生理學(xué)與病理生理學(xué)系,北京 100191)

我國(guó)心血管疾病發(fā)生率逐年上升,對(duì)國(guó)民健康造成極大危害。在多種心血管疾病相關(guān)免疫調(diào)節(jié)、組織重構(gòu)和代謝調(diào)節(jié)中,巨噬細(xì)胞均起關(guān)鍵作用[1]。巨噬細(xì)胞在不同刺激下表現(xiàn)為不同類型,誘導(dǎo)性表達(dá)更多的一氧化氮合酶(inducible nitric oxide syn?thase,iNOS)或精氨酸酶,并相應(yīng)地被稱為M1 型及M2 型巨噬細(xì)胞。其中M1 型巨噬細(xì)胞活化時(shí)分泌IL-12、IL-1β、TNF-α、IL-6 和IL-10 等促炎細(xì)胞因子;M2 型巨噬細(xì)胞活化時(shí)分泌IL-23 等抑炎細(xì)胞因子,具有免疫抑制作用,參與組織器官重塑。心血管疾病發(fā)生發(fā)展的原因之一即促炎M1 型巨噬細(xì)胞和抑炎M2 型巨噬細(xì)胞調(diào)控失衡。相對(duì)于M1 型巨噬細(xì)胞,M2型巨噬細(xì)胞與心血管疾病關(guān)系的研究起始相對(duì)較晚,認(rèn)識(shí)不夠充分。外泌體作為細(xì)胞間信號(hào)傳導(dǎo)的遞質(zhì),參與調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞極化,并參與M2 型巨噬細(xì)胞與其他細(xì)胞的信息傳遞及其介導(dǎo)的抑制炎癥、組織修復(fù)等過(guò)程,在心血管疾病發(fā)生發(fā)展中具有重要作用。本文將綜述外泌體對(duì)M2 型巨噬細(xì)胞的調(diào)控及其與心血管疾病的聯(lián)系及相關(guān)研究進(jìn)展。

1 M2型巨噬細(xì)胞與心血管疾病

M2型巨噬細(xì)胞具有高度表型異質(zhì)性,調(diào)控機(jī)體免疫與代謝,維持正常組織穩(wěn)態(tài)。如Kupffer細(xì)胞與脂肪組織巨噬細(xì)胞等組織駐留巨噬細(xì)胞通常維持M2 型[2]。M2 型巨噬細(xì)胞在心血管疾病中具有重要保護(hù)作用,如抑制血管炎癥反應(yīng),從而抵抗動(dòng)脈粥樣硬化,調(diào)控高血壓時(shí)的血管重塑等。早期動(dòng)脈粥樣硬化斑塊中的巨噬細(xì)胞主要為M2 型,因此不易發(fā)生過(guò)度急性炎癥。斑塊中巨噬細(xì)胞隨疾病進(jìn)展逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐訫1 型為主,也提示M2 型巨噬細(xì)胞在調(diào)控正常血管穩(wěn)態(tài)中的作用[3]。此外,M2 型巨噬細(xì)胞利于炎癥消退與細(xì)胞外基質(zhì)降解,為組織修復(fù)創(chuàng)造有利條件,或誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞活化及遷移,以及通過(guò)上調(diào)TGF-β1 水平促進(jìn)炎癥損傷后期纖維增生性修復(fù)[4-6]。M2 型巨噬細(xì)胞在組織浸潤(rùn)巨噬細(xì)胞中的比例影響多種心血管疾病進(jìn)程。

2 外泌體對(duì)M2型巨噬細(xì)胞的調(diào)控

外泌體是一種細(xì)胞外囊泡,攜帶脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸等作用于靶細(xì)胞,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)細(xì)胞間信息傳遞。心血管疾病中,包含于外泌體中的微小RNA(microRNA,miRNA)、轉(zhuǎn)錄因子及其他非編碼RNA調(diào)控M2型巨噬細(xì)胞極化和功能。

外泌體對(duì)M2 型巨噬細(xì)胞極化的調(diào)節(jié)與外泌體組織來(lái)源有關(guān)。心血管系統(tǒng)中,內(nèi)皮細(xì)胞、干細(xì)胞與脂肪細(xì)胞等為參與疾病發(fā)展的重要細(xì)胞類型。本文將根據(jù)外泌體組織來(lái)源對(duì)其分類,分別討論每種細(xì)胞來(lái)源的外泌體所含物質(zhì)、對(duì)M2 型巨噬細(xì)胞極化的調(diào)節(jié)、相關(guān)信號(hào)通路及其對(duì)心血管疾病的影響。

2.1 內(nèi)皮細(xì)胞來(lái)源外泌體 血管內(nèi)皮細(xì)胞來(lái)源外泌體調(diào)節(jié)靶細(xì)胞增殖、凋亡及遷移過(guò)程,對(duì)血管生成、免疫應(yīng)答具有重要調(diào)控作用。內(nèi)皮細(xì)胞釋放的外泌體中miR-155與肺癌轉(zhuǎn)移相關(guān)轉(zhuǎn)錄本1(metastasisassociated lung adenocarcinoma transcript 1,MALAT-1)調(diào)控M2 型巨噬細(xì)胞極化,在動(dòng)脈粥樣硬化等多種心血管疾病及缺血再灌注損傷中具有重要意義。

2.1.1 miR-155抑制M2型巨噬細(xì)胞極化 miR-155在炎癥刺激、心臟疾病、動(dòng)脈粥樣硬化等條件下表達(dá)增加,抑制M2 型巨噬細(xì)胞極化,促進(jìn)M1 型巨噬細(xì)胞極化,從而發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用[7]。人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(human umbilical vein endothelial cell,HUVEC)中,氧化低密度脂蛋白(oxidation low-density lipopro?tein,ox-LDL)及Krueppel 樣 因 子2(Krueppel-like factor 2,KLF2)是調(diào)節(jié)miR-155 表達(dá)的重要分子[8]。ox-LDL 通過(guò)上調(diào)核因子κB(nuclear factor kappa-B,NF-κB)信號(hào)通路活性促進(jìn)miR-155表達(dá),使外泌體中miR-155 含量增加;KLF2 通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)cAMP 反應(yīng)元件結(jié)合蛋白(cAMP-responsive element-binding protein,CBP)/p300 抑 制NF-κB 信 號(hào) 通 路,使 外 泌 體 中miR-155 含量減少,且KLF2 介導(dǎo)的miR-155 表達(dá)調(diào)控、M2型巨噬細(xì)胞極化調(diào)控與動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形成相關(guān)[8]。

2.1.2 MALAT1促進(jìn)M2型巨噬細(xì)胞極化 HUVEC來(lái)源外泌體MALAT1 促進(jìn)M2 型巨噬細(xì)胞極化,可能與MALAT1 誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞內(nèi)吲哚胺-2,3-雙加氧酶(indoleamine-2,3-dioxygenase1,IDO)表達(dá)增加有關(guān)[9]。MALAT1 促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖,參與血管內(nèi)皮損傷修復(fù),而血管內(nèi)皮損傷被認(rèn)為是早期動(dòng)脈粥樣硬化與糖尿病微血管病變發(fā)生過(guò)程中的關(guān)鍵步驟。同時(shí)MALAT1 在心肌細(xì)胞凋亡、炎癥反應(yīng)、纖維修復(fù)及心臟重構(gòu)等過(guò)程中具有重要意義,與心肌梗死引發(fā)的心肌損傷、纖維化及糖尿病性心肌病心肌重構(gòu)密切相關(guān)[10]。

2.2 間充質(zhì)干細(xì)胞來(lái)源的外泌體(mesenchymal stem cell-derived exosomes,MSC-Exo)促進(jìn)M2 型巨噬細(xì)胞極化 干細(xì)胞促進(jìn)心肌細(xì)胞修復(fù)再生、改善其收縮功能,在冠狀動(dòng)脈疾病、心肌梗死、心肌衰竭等心血管疾病的治療中具有良好應(yīng)用前景[11]。MSC具有多向分化、造血支持、免疫調(diào)控等特點(diǎn),在心血管疾病治療中報(bào)道較多[12]。MSC 及MSC-Exo 能夠使M1 型巨噬細(xì)胞向M2 型轉(zhuǎn)化,促進(jìn)心臟組織修復(fù),發(fā)揮心臟保護(hù)作用[13]。

骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(human bone marrow mesen?chymal stem cells,BMSCs)、人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞、脂肪源性間充質(zhì)干細(xì)胞(adipose-derived mesenchymal stem cells,ADSCs)等多種MSC及其來(lái)源外泌體在心血管疾病中具有重要意義。其中,BMSCs 應(yīng)用最為廣泛,其來(lái)源的外泌體通過(guò)IL-6 等促進(jìn)M2 型巨噬細(xì)胞極化,影響T細(xì)胞免疫應(yīng)答過(guò)程,進(jìn)而發(fā)揮心肌保護(hù)效應(yīng)[11]。

MSC-Exo 中包括miR-let7、miR-182、miR-146a、miR-223 等,目前研究較多的是miR-223。miR-223在人外周血單核細(xì)胞及BMSCs 中均呈高表達(dá),并被包裝進(jìn)入外泌體,是介導(dǎo)過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體γ(peroxisome proliferators-activated receptors γ,PPARγ)在巨噬細(xì)胞內(nèi)作用的重要分子;PPARγ 與miR-223 基因啟動(dòng)子上的PPARγ 調(diào)控元件結(jié)合,上調(diào)miR-223 表達(dá)[14-16]。研究指出,miR-223 存在于MSC-Exo,抑制Pknox1基因表達(dá)而促進(jìn)M2型巨噬細(xì)胞極化[14]。同時(shí),YING 等[16]發(fā)現(xiàn)Pknox1 是miR-223的一個(gè)靶基因,但Pknox1 表達(dá)上調(diào)與下調(diào)僅影響M1型巨噬細(xì)胞活性,對(duì)M2型巨噬細(xì)胞影響有限,隨后,其找到了miR-223 新的靶基因,即Ras GTP 酶激活蛋白1(Ras GTPase activating protein 1,Rasa1)與活化T 細(xì)胞核因子5(nuclear factor of activated Tcells 5,Nfat5),并最終證實(shí)miR-223 通過(guò)下調(diào)Rasa1與Nfat5 表達(dá)實(shí)現(xiàn)對(duì)M2 型巨噬細(xì)胞的調(diào)節(jié)。此外,miR-let7 可促進(jìn)巨噬細(xì)胞遷移與M2 巨噬細(xì)胞極化,改善動(dòng)脈粥樣硬化,參與M2 型巨噬細(xì)胞相關(guān)組織修復(fù)過(guò)程[17-18];miR-182促進(jìn)心肌缺血再灌注早期心肌內(nèi)M1 型巨噬細(xì)胞向M2 型轉(zhuǎn)化[19];miR-146a 在動(dòng)脈粥樣硬化的血管內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、斑塊中的單核巨噬細(xì)胞內(nèi)均有表達(dá),具有抗炎作用[20]。高水平的miR-146a可緩解動(dòng)脈粥樣硬化[21]。

ADSCs 來(lái)源外泌體作用于STAT6 及V-MAF 肌肉腱膜纖維肉瘤癌基因同源物B(V-maf musculoapo?neurotic fibrosarcoma oncogene homolog B,MafB),從而促進(jìn)M2 型巨噬細(xì)胞極化[22]。其中,STAT6 促進(jìn)M2 型巨噬細(xì)胞極化,抑制炎癥,穩(wěn)定動(dòng)脈粥樣硬化斑塊;MafB 作用于編碼補(bǔ)體C1q、黑色素瘤缺乏因子(absent in melanoma,AIM)、巨噬細(xì)胞清道夫受體1(macrophage scavenger receptor type Ⅰ,MSR1)、嘌呤受體P2X 配體門控離子通道4(purinergic receptor P2X ligand-gated ion channel 4,P2RX4)等多種蛋白的基因,在自身免疫病、動(dòng)脈粥樣硬化等疾病中發(fā)揮調(diào)控作用。

2.3 脂肪細(xì)胞來(lái)源外泌體 脂肪細(xì)胞可釋放外泌體miRNA,調(diào)節(jié)外周其他組織基因表達(dá),同時(shí)也是循環(huán)血中miRNA 的主要來(lái)源。脂肪細(xì)胞誘導(dǎo)骨髓前體細(xì)胞向脂肪組織巨噬細(xì)胞分化,同時(shí)調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞功能[23-24]。脂肪細(xì)胞外泌體中miR-34a 通過(guò)抑制KLF4、肝X 受體α(liver X receptor alpha,LXRα)表達(dá)而抑制M2型巨噬細(xì)胞極化[25-26]。此外,miR-34a作用于組蛋白去乙?;?(histone deacetylase 1,HDAC1),調(diào)控組蛋白H3第9位賴氨酸殘基(H3K9)乙?;?,與泡沫細(xì)胞中脂質(zhì)積累相關(guān);抑制miR-34a將促進(jìn)巨噬細(xì)胞膽固醇流出,有利于動(dòng)脈粥樣硬化斑塊穩(wěn)定[27-28]。

3 外泌體調(diào)控M2巨噬細(xì)胞功能的相關(guān)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路

來(lái)源于外泌體的上述不同種類miRNA、轉(zhuǎn)錄因子及其他非編碼RNA 通過(guò)不同信號(hào)通路調(diào)節(jié)M2型巨噬細(xì)胞極化,相關(guān)信號(hào)通路包括Toll 樣受體4(Toll-like receptor 4,TLR4)/NF-κB 信號(hào)通路、磷脂酰 肌 醇-3- 激 酶(phosphatidylinositol-3-kinases,PI3K)/蛋白質(zhì)絲氨酸蘇氨酸激酶(protein-serinethreonine kinase,AKT)信號(hào)通路、Notch 信號(hào)通路、Janus激酶(Janus kinase,JAK)/STAT信號(hào)通路、TGF-β信號(hào)通路和鞘氨醇-1-磷酸(sphingosine-1 phosphate,S1P)信號(hào)通路等,總結(jié)如下。

3.1 TLR4/NF-κB 信號(hào)通路 NF-κB 在炎癥反應(yīng)中發(fā)揮核心調(diào)控作用。非激活狀態(tài)下,NF-κB 活性受IκB 抑制;而受到TLR 及TNF 受體等細(xì)胞因子受體刺激后,IκB 激酶激活將使IκB 磷酸化,進(jìn)而使蛋白酶體降解并釋放NF-κB 向核內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn),激活相應(yīng)基因轉(zhuǎn)錄[29]。MSC-Exo 使IκBα 表達(dá)增加、p-IκBα 表達(dá)減少,下調(diào)NF-κB信號(hào)通路可抑制NF-κB核轉(zhuǎn)位,促進(jìn)M2 型巨噬細(xì)胞極化,同時(shí)促進(jìn)抑炎細(xì)胞因子IL-10釋放,使促炎細(xì)胞因子IL-6、TNF-α、IL-1β 含量顯著降低,最終抑制炎癥[13]。這些外泌體內(nèi)物質(zhì)主要包括miR-146a、miR-let7、miR-182、miR-223等,分述如下。

MSC-Exo 中的miR-146a 抑制巨噬細(xì)胞內(nèi)白細(xì)胞介素-1受體相關(guān)激酶1(IL-1 receptor associated ki?nase,IRAK1)、腫瘤壞死因子受體相關(guān)蛋白6(TNF receptor associated factor 6,TRAF6)及干擾素調(diào)節(jié)因子5(interferon regulatory 5,IRF5)表達(dá),抑制NF-κB通路活性,促進(jìn)M2 型巨噬細(xì)胞極化,從而抑制動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形成、減輕心臟缺血再灌注損傷等[20]。miR-146a 與IRAK-1、TRAF6、磷酸化p38 絲裂原活化蛋白激酶(phosphorylated p38 mitogen-acti?vated protein kinase,p-p38 MAPK)等相互作用,抑制p38 MAPK介導(dǎo)的RNA結(jié)合基序蛋白4(RNA-binding motif protein 4,RBM4)Ser309 磷酸化與RBM4 在細(xì)胞核內(nèi)重新定位并發(fā)揮功能,從而減少TNF-α、IL-6等促炎細(xì)胞因子合成,抑制過(guò)度炎癥發(fā)生。其中,RBM4 磷酸化能夠抵消TLR4 導(dǎo)致的促炎細(xì)胞因子翻譯抑制。miR-146a 也通過(guò)誘導(dǎo)MAPK 磷酸酶表達(dá)下調(diào)MAPK 通路活性,同時(shí)使IRAK1 與TRAF6 表達(dá)減少,從而抑制NF-κB活化[30]。

miR-let7 作用于高遷移率族AT-hook 蛋白2(high mobility group AT-hook 2,HMGA2)基因,抑制NF-κB 信號(hào)通路,促進(jìn)M2 巨噬細(xì)胞極化[17]。同時(shí),miR-let7 調(diào) 控miR-let7/HMGA2/NF-κB 通 路 而 促 進(jìn)M2 巨噬細(xì)胞極化而使ApoE-/-小鼠動(dòng)脈粥樣硬化得以改善。此外,miR-let7 調(diào)控miR-let7/胰島素樣生長(zhǎng)因子2 mRNA 結(jié)合蛋白1(insulin-like growth factor 2 mRNA binding protein 1,IGF2BP1)/磷酸酯酶與張力蛋白同源物(phosphatase and tensin homolog,PTEN)通路而抑制動(dòng)脈粥樣硬化斑塊中的巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)[17]。miR-182 下調(diào)TLR4/髓樣分化因子(myeloid dif?ferentiation factor 88,MyD88)/NF-κB 通路使巨噬細(xì)胞內(nèi)iNOS、TLR4、MyD88 和NF-κB p-P65 表達(dá)顯著下降,從而抑制巨噬細(xì)胞向M1型轉(zhuǎn)化[19]。miR-223 抑制NF-κB p65 磷酸化,從而抑制巨噬細(xì)胞NF-κB 通路。miR-223 減少將上調(diào)Ras 同源基因家族、Rho 相關(guān)GTP 結(jié) 合 蛋 白(Rho-related GTP-binding protein,Rho B)基因表達(dá),誘導(dǎo)NF-κB 及MAPK 信號(hào)通路活化,使LPS 誘導(dǎo)下巨噬細(xì)胞中TNF-α、IL-6 及IL-1β合成增加[25]。

3.2 PI3K/Akt 信號(hào)通路 PI3K/Akt 信號(hào)通路是巨噬細(xì)胞功能調(diào)節(jié)的中心,與TGF-β、IL-10 等多種細(xì)胞因子對(duì)M2 型巨噬細(xì)胞調(diào)節(jié)相關(guān)。PI3K/Akt 信號(hào)通路可由TLR4 激活,同時(shí)作為TLR 與NF-κB 信號(hào)通路抑制物,促進(jìn)M2 型巨噬細(xì)胞極化。結(jié)節(jié)性硬化復(fù)合體(tuberous sclerosis complex,TSC)/哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白復(fù)合物1(mammalian target of ra?pamycin complex-1,mTORC1)通路位于PI3K/Akt通路下游,但其對(duì)巨噬細(xì)胞極化的調(diào)節(jié)方向尚無(wú)定論[31]。MSC外泌體miR-182可上調(diào)p-PI3K與p-AKT表達(dá),其可能機(jī)制為miR-182抑制TLR4/MyD88/NF-κB通路,從而反饋性激活PI3K/Akt 通路,促進(jìn)M2 型巨噬細(xì)胞極化[19]。MSC-Exo 也可使M2 型巨噬細(xì)胞中AKT1 基因及M1 型巨噬細(xì)胞中AKT2 基因表達(dá)增加,使M1型巨噬細(xì)胞向M2型轉(zhuǎn)化[13]。此外,miR-let7作用于IGF2BP1 基因,通過(guò)miR-let7/IGF2BP1/PTEN調(diào)節(jié)軸抑制動(dòng)脈粥樣硬化斑塊中的巨噬細(xì)胞浸潤(rùn);其中PTEN 將3,4,5-三磷酸磷脂酰肌醇轉(zhuǎn)化為4,5-二磷酸磷脂酰肌醇,拮抗PI3K作用[31]。

3.3 Notch 信號(hào)通路 Notch 活化可通過(guò)其下游的發(fā)狀分裂相關(guān)增強(qiáng)子1(hairy and enhancer of split 1,Hes1)抑制信號(hào)調(diào)節(jié)蛋白(signal regulatory protein α,SIRPα)表達(dá),從而抑制M2 型巨噬細(xì)胞極化[32]。Notch1 抑制可完全抵消LPS 誘導(dǎo)的IL-1β、IL-6 和趨化因子(C-C 基序)配體2[chemokine(C-C motif)ligand 2,CCL-2]表達(dá)增加及NF-κB 通路激活[33]。MSC-Exo 通過(guò)miR-146a 抑制Notch1 信號(hào)途徑,或通過(guò)miR-146a 抑制Notch 信號(hào)通路的下游基因Hes1部分抑制Notch1,促進(jìn)M2型巨噬細(xì)胞極化[34-35]。

3.4 JAK/STAT 信號(hào)通路 STAT6是巨噬細(xì)胞重要的轉(zhuǎn)錄因子。ADSC 來(lái)源外泌體作用于STAT6,磷酸化STAT6 活化Wnt-catenin 信號(hào)通路,促進(jìn)M2 型巨噬細(xì)胞極化[22,36]。STAT6也可與三重基序蛋白24(tripartite motif-containing 24,Trim24)、環(huán)磷腺苷效應(yīng)元件結(jié)合蛋白(cAMP-response element binding protein,CREB)結(jié) 合 蛋 白(CREB-binding protein,CBP)形成復(fù)合物,再由CBP 催化STAT6 的Lys383乙?;?,從而抑制M2型巨噬細(xì)胞極化[37]。

脂肪細(xì)胞外泌體miR-34a 促進(jìn)脂肪組織巨噬細(xì)胞胞質(zhì)中的STAT3 向核內(nèi)轉(zhuǎn)移,進(jìn)而促進(jìn)iNOS 合成,抑制M2 型巨噬細(xì)胞極化,促進(jìn)脂肪組織炎癥反應(yīng)[25]。另外,STAT3 可直接通過(guò)外泌體運(yùn)輸進(jìn)入靶細(xì)胞。脂肪源性干細(xì)胞來(lái)源外泌體通過(guò)轉(zhuǎn)運(yùn)磷酸化信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活因子3(phosphorylated-signal transduction and activators of transcription 3,p-STAT3)上調(diào)精氨酸酶1(arginase 1,Arg-1)表達(dá),促進(jìn)M2 型巨噬細(xì)胞極化,進(jìn)而緩解由LPS 與IFN-γ 引發(fā)的炎癥反應(yīng)[38]。

3.5 TGF-β 信號(hào)通路 TGF-β 在細(xì)胞與組織生長(zhǎng)、發(fā)育及分化中起關(guān)鍵作用。TGF-β上調(diào)抑炎細(xì)胞因子IL-10、下調(diào)促炎細(xì)胞因子TNF-α 及IL-12表達(dá),促進(jìn)M2 型巨噬細(xì)胞極化。這個(gè)過(guò)程由TGF-β 誘導(dǎo)的鋅指蛋白轉(zhuǎn)錄因子SNAIL 過(guò)表達(dá)實(shí)現(xiàn),而TGF-β 誘導(dǎo)SNAIL 過(guò)表達(dá)又需要SMAD2/3 及PI3K/Akt 信號(hào)通路參與[39]。

ADSC 來(lái)源外泌體促進(jìn)M2 型巨噬細(xì)胞極化,同時(shí)抑制TGF-β1 表達(dá),抑制TGF-β/Smad 信號(hào)通路介導(dǎo)的Ⅰ型、Ⅲ型膠原和α-平滑肌肌動(dòng)蛋白(smooth muscle actin,α-SMA)參與的心肌纖維化,發(fā)揮心肌保護(hù)作用[40]。

3.6 S1P 信號(hào)通路 鞘氨醇激酶1 和2(sphingosine Kinase1/2,SphK1/2)可催化鞘氨醇磷酸化,產(chǎn)生S1P;SphK/S1P 在血管內(nèi)皮細(xì)胞功能調(diào)節(jié)、血管新生等病理生理過(guò)程中發(fā)揮重要作用。S1P 通過(guò)多種機(jī)制誘導(dǎo)M2 型巨噬細(xì)胞極化,包括磷酸化STAT6,從而誘導(dǎo)細(xì)胞因子信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制蛋白1(suppressor of cytokine signaling 1,SOCS1)表達(dá)增加、SOCS3 表達(dá)減少,以及通過(guò)活化細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(extracel?lular regulated protein kinases,ERK)、抑制p38 MAPK與c-Jun 氨 基 末 端 激 酶(c-Jun N-terminal kinase,JNK)使IL-4 分泌增加。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中,經(jīng)S1P 處理的M2 型巨噬細(xì)胞在ox-LDL 誘導(dǎo)下的脂質(zhì)積累被顯著抑制[41]。血清中S1P 與高密度脂蛋白(high-density lipoprotein,HDL)結(jié)合,在HDL中含量為所有脂蛋白中最高。PARK 等[41]認(rèn)為,S1P 誘導(dǎo)的M2 型巨噬細(xì)胞極化與HDL抗動(dòng)脈粥樣硬化作用密切相關(guān)。ADSC來(lái)源外泌體可促進(jìn)M2 型巨噬細(xì)胞極化,抵抗心肌梗死引發(fā)的炎癥反應(yīng)及心肌纖維化。下調(diào)S1PR1表達(dá)使NF-κB 與TGF-β 表達(dá)增加,抵消上述作用。有實(shí)驗(yàn)表明S1pr1 沉默將促進(jìn)M1 型巨噬細(xì)胞極化,且與NF-κB表達(dá)增加有關(guān)[42]。

4 小結(jié)與展望

近年我國(guó)心血管疾病發(fā)生率呈上升趨勢(shì)。調(diào)節(jié)心血管疾病的各種組織細(xì)胞中,巨噬細(xì)胞參與動(dòng)脈粥樣硬化、心肌梗死等多種心血管疾病發(fā)生發(fā)展過(guò)程。M2型巨噬細(xì)胞可抑制炎癥反應(yīng)、促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)降解,在心血管疾病中為組織修復(fù)、血管重塑等創(chuàng)造有利條件。M2 型巨噬細(xì)胞已成為心血管疾病新藥物的靶點(diǎn),如人參皂苷Rb1、他汀類藥物、谷氨酰胺和2-脫氧葡萄糖等多種藥物均可通過(guò)促進(jìn)M2型巨噬細(xì)胞極化治療動(dòng)脈粥樣硬化[43-45]。

M2 型巨噬細(xì)胞極化及其生理功能可由外泌體調(diào)控。外泌體內(nèi)容物多樣性使其具有多重生物學(xué)功能,可通過(guò)多種信號(hào)通路調(diào)控M2 型巨噬細(xì)胞極化、巨噬細(xì)胞代謝與功能,這樣的多向靶點(diǎn)調(diào)節(jié)優(yōu)勢(shì)使外泌體能夠?qū)κ荏w細(xì)胞產(chǎn)生整體調(diào)節(jié)效應(yīng),進(jìn)而調(diào)節(jié)心血管疾病炎癥反應(yīng)及組織修復(fù)等。相關(guān)研究通過(guò)檢測(cè)心血管疾病患者與健康人群體內(nèi)外泌體內(nèi)容物表達(dá)差異,探尋潛在生物標(biāo)志物,從而為心血管疾病診療提供更精準(zhǔn)的靶標(biāo)提供了思路,在心血管疾病治療中具有良好應(yīng)用前景[46]。此外,外泌體的相對(duì)穩(wěn)定性與天然物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)特性使外泌體作為新型藥物載體、發(fā)揮靶向給藥作用成為可能。

外泌體成分多樣性及其作用特異性是外泌體在心血管疾病應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì),同時(shí)也增加了相關(guān)研究的復(fù)雜性,對(duì)分子機(jī)制研究的精確性、全面性及外泌體純化及鑒定技術(shù)均提出了更高要求,需要對(duì)現(xiàn)有分離富集、鑒定分析技術(shù)具有更加充分的了解,尋找更加精確的分析技術(shù)及手段。

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