Int J Nanomedicine：他达拉非通过上调 miR-29a-3p 增强间充质干细胞衍生外泌体对肺动脉高压的治疗效果

引言：
肺动脉高压（Pulmonary Hypertension, PH）是一种逐渐进展且具有致命风险的疾病，通常表现为肺动脉压力升高，导致右心衰竭等严重并发症。PH的早期症状不易察觉，许多患者在诊断时往往已经处于疾病的晚期，病程迅速恶化且临床治疗选择有限。现有治疗方法大多侧重于减轻症状或延缓疾病进展，但效果常常有限。因此，寻求新的治疗策略成为当前研究的重点。

近年来，间充质干细胞（Mesenchymal Stem Cells, MSCs）因其出色的免疫调节能力和组织修复潜力而成为治疗多种疾病的研究热点。间充质干细胞能够分泌多种生物活性分子，包括细胞因子、趋化因子和外泌体，具有促进组织修复、抗炎和免疫调节等作用。特别是，MSC来源的外泌体在临床研究中表现出良好的治疗效果，并显示出显著的抗炎、抗血管重塑以及促进细胞修复的作用。这些外泌体通过其携带的多种分子，如miRNA、蛋白质和脂质等，调节目标细胞的功能。因此，MSC外泌体的应用被认为是一种具有巨大潜力的治疗策略，尤其是在治疗肺动脉高压等复杂疾病中。

然而，MSC外泌体的治疗效果往往受到外泌体本身组成的影响，而外泌体的组成又与母细胞的状态密切相关。因此，如何优化MSC外泌体的功能，增强其在肺动脉高压治疗中的疗效，是当前研究中的关键问题之一。本研究旨在探索通过干预MSC的状态，改善其分泌的外泌体的功能，从而增强其治疗PH的潜力。

方法：
本研究使用对照组MSC和他达拉非（Tadalafil）预处理的MSC（MSC-TAD）作为实验对象，分离其外泌体并进行体外和体内实验。首先，通过超速离心法从MSC和MSC-TAD中分离外泌体。然后，在体外实验中，评估外泌体对巨噬细胞炎症反应、内皮细胞凋亡的影响，以及对平滑肌细胞增殖和迁移的调节作用。接着，利用低氧诱导的大鼠模型，观察MSC-TAD外泌体在缓解肺动脉压力和血管重塑方面的效果。此外，采用小RNA芯片和qPCR等技术分析外泌体中miRNA的表达，并探讨miR-29a-3p在外泌体介导的治疗效应中的作用。

结果：
研究结果表明，经过他达拉非预处理的间充质干细胞（MSC-TAD）分泌的外泌体（MSCTAD-Exo）在多方面具有优于对照组外泌体的治疗效果。首先，MSCTAD-Exo显著减轻了巨噬细胞的炎症反应，降低了炎症因子的分泌，表现出较强的抗炎作用。此外，MSCTAD-Exo能够有效改善低氧条件下内皮细胞的凋亡，促进血管内皮细胞的存活与功能恢复。通过体内低氧诱导的大鼠模型，发现MSCTAD-Exo不仅能够减少肺动脉压力的升高，还显著改善了肺血管的重塑，表明其在抗血管重塑方面也具有明显的效果。

进一步的研究发现，MSCTAD-Exo能够通过调节内皮外泌体的分泌，抑制低氧引起的平滑肌细胞增殖和迁移。通过miRNA分析，我们发现MiR-29a-3p在MSCTAD-Exo中表达显著上调，而其缺失则会导致外泌体抗炎和抗血管重塑效果的减弱。进一步研究表明，MiR-29a-3p的表达受cAMP反应元件结合蛋白1（CREB1）调控，且MiR-29a-3p通过靶向外切核苷酸焦磷酸酶/磷酸二酯酶2（ENPP2）抑制其表达，进而发挥抗炎作用。这些结果表明，MiR-29a-3p在MSC外泌体的治疗作用中发挥了重要的调控作用。

讨论：
本研究首次揭示了通过他达拉非预处理优化MSC外泌体的疗效，为肺动脉高压的治疗提供了新的思路。研究结果表明，MSCTAD-Exo不仅能有效减轻肺动脉高压相关的炎症反应，还能通过调节血管内皮和血管平滑肌的功能，改善肺血管重塑，降低肺动脉压力。因此，MSC外泌体，尤其是MSCTAD-Exo，可能成为治疗肺动脉高压的一个有效的生物治疗工具。

未来的研究可以进一步探索MSC外泌体在临床中的应用，尤其是在大规模动物模型中的效果评估以及长期疗效的验证。此外，MiR-29a-3p作为MSC外泌体的关键介质，其在其他疾病中的潜在作用也值得进一步挖掘。因此，MSC外泌体和MiR-29a-3p可能成为肺动脉高压乃至其他心血管疾病治疗的新策略。

原始出处：

Liu Y, He C, Zhong Q, Shi X, Li H, Fu G, Guo L, Zhao C, Tian L, Li X, Jiao X, Shan L. Tadalafil Enhances the Therapeutic Efficacy of Mesenchymal Stem Cells-Derived Exosomes in Pulmonary Hypertension by Upregulating miR-29a-3p. Int J Nanomedicine. 2024 Dec 19;19:13525-13546. doi: 10.2147/IJN.S493047. PMID: 39720214; PMCID: PMC11668336.