血浆来源细胞外囊泡通过MEF2C/Hippo通路激活肺泡巨噬细胞自噬和铁死亡在脓毒症急性肺损伤中的作用机制研究

时间：2025年2月10日

来源：Molecular Medicine

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编辑推荐：脓毒症诱导的急性呼吸窘迫综合征(ARDS)临床预后差且缺乏有效生物标志物。广西医科大学团队通过分析脓毒症患者血浆细胞外囊泡(EVs)的miRNA和蛋白表达谱，发现miR-223-3p/LCN2等标志物可预测疾病进展；机制研究表明LPS-EVs通过递送miR-223-3p靶向抑制MEF2C，激活Hippo信号通路诱导肺泡巨噬细胞(AMs)自噬和铁死亡，为脓毒症肺损伤提供新型诊疗靶点。

脓毒症作为全身炎症反应综合征，是导致多器官功能障碍甚至死亡的重要原因，其中脓毒症诱导的急性呼吸窘迫综合征(ARDS)占所有ARDS病例的32%，且临床病程更为凶险。尽管肺泡巨噬细胞(AMs)在维持肺部稳态中的作用已被广泛认知，但循环系统中的细胞外囊泡(EVs)如何影响AMs功能仍不清楚。这成为制约脓毒症肺损伤精准诊疗的关键瓶颈。

广西医科大学第一附属医院急诊医学科的研究团队在《Molecular Medicine》发表重要研究成果，通过整合临床队列分析与实验验证，系统揭示了血浆来源EVs通过miR-223-3p/MEF2C/Hippo轴调控AMs死亡模式的新机制。研究首先收集115例脓毒症患者和24例健康对照的血浆样本，采用超速离心联合分子排阻色谱法分离EVs，通过纳米流式细胞术(NanoFCM)和透射电镜(TEM)进行表征。利用RT-qPCR和ELISA筛选出miR-223-3p、LCN2等生物标志物组合，其预测脓毒症ARDS的AUC值达0.931。通过建立LPS诱导的大鼠急性肺损伤(ALI)模型，发现LPS-EVs可被AMs内化，通过递送miR-223-3p靶向抑制肌细胞增强因子2C(MEF2C)，激活Hippo信号通路关键分子LATS1和磷酸化YAP，进而诱发AMs自噬和铁死亡。体内实验证实，抑制miR-223-3p可显著减轻肺组织炎症浸润、降低肺湿干重比(W/D)和血管通透性。

关键技术方法包括：1) 115例脓毒症患者的前瞻性队列研究；2) 超速离心联合尺寸排阻色谱(SEC)分离血浆EVs；3) NanoFCM和TEM表征EVs；4) 双荧光素酶报告基因验证miR-223-3p与MEF2C的靶向关系；5) LPS诱导的大鼠ALI模型和EVs气管内给药。

研究结果部分：
"Variation in miRNAs and proteins in plasma-EVs"：通过生物信息学分析构建TF-miRNA-mRNA调控网络，发现脓毒症ARDS患者血浆EVs中miR-223-3p和LCN2显著上调，与SOFA评分和PaO₂/FiO₂显著相关。

"Validation of an EV-based panel"：多因素logistic回归显示LCN2(OR=1.491)和miR-223-3p(OR=1.767)是脓毒症ARDS的独立预测因子，联合标志物的ROC曲线下面积(AUC)达0.931。

"Plasma-derived EVs promote autophagy and ferroptosis"：体外实验表明LPS-EVs共培养可诱导AMs线粒体皱缩、GPX4表达下降等铁死亡特征，同时LC3B-II/I比值升高、P62降解等自噬流激活。

"Identification and validation of MEF2C"：双荧光素酶报告证实miR-223-3p直接结合MEF2C的3'UTR，LPS-EVs处理使AMs中MEF2C mRNA降低2.3倍。

"mir-223-3p activates the Hippo signaling pathway"：过表达miR-223-3p可显著增加LATS1和p-YAP蛋白表达，而抑制miR-223-3p能逆转LPS-EVs诱导的Hippo通路激活。

结论与讨论：
该研究首次阐明血浆EVs通过miR-223-3p/MEF2C/Hippo轴调控AMs死亡模式的分子机制：1) 临床层面发现EVs携带的miR-223-3p和LCN2可作为脓毒症ARDS早期诊断标志物；2) 机制上揭示循环EVs通过"远程操控"AMs死亡程序的新范式；3) 提出靶向miR-223-3p或可成为改善脓毒症肺损伤的新策略。值得注意的是，miR-223-3p在不同疾病模型中可能发挥相反作用，这与靶基因的选择性有关。未来研究需进一步明确EVs中其他差异分子（如miR-122-5p）的功能，并优化EVs给药途径以提高靶向性。该成果为理解脓毒症多器官互作提供了新视角，对发展液体活检和靶向治疗具有重要转化价值。