引言
系统性红斑狼疮(SLE)是一种以免疫失调和自身抗体生成为特征的慢性自身免疫性疾病。异常的CD4+T细胞活化在疾病发病机制中扮演核心角色,其与细胞内质量控制机制——自噬(autophagy)的缺陷密切相关。自噬是真核细胞中一种高度保守的降解和循环利用胞质成分的过程,对维持细胞稳态至关重要,在T细胞中调节其代谢、生存、增殖和活化等多种功能。与此同时,作为整合环境与代谢信号的中心枢纽,雷帕霉素机制靶蛋白(mTOR)通过形成mTOR复合物1(mTORC1)和mTOR复合物2(mTORC2)来协调细胞生长、活化和自噬,其中mTORC2通过磷酸化激活Akt来间接调控mTORC1的活性。外泌体(exosome)作为携带蛋白质、核酸等生物活性物质的纳米级细胞外囊泡,已成为细胞间通讯的重要媒介。长链非编码RNA(lncRNA)是一类长度超过200个核苷酸的非编码RNA,可通过竞争性内源RNA(ceRNA)机制吸附微小RNA(miRNA)来调控靶基因表达。基于前期研究发现SLE患者CD4+T细胞中miR-98表达下调,且生物信息学预测及双荧光素酶报告基因实验证实miR-98可同时靶向结合lncRNA XIST和RICTOR(mTORC2的核心组件),本研究旨在探索血浆外泌体来源的lncRNA XIST是否通过miR-98/RICTOR/Akt-mTOR轴调控CD4+T细胞的自噬与活化,从而参与SLE的免疫失调。
材料与方法
研究纳入复旦大学附属华山医院诊断的18名SLE患者和54名年龄性别匹配的健康对照(HC)。使用exoEasy Maxi Kit从个体血浆中分离外泌体,并通过透射电子显微镜(TEM)、纳米颗粒追踪分析(NTA)及Western blot检测标志蛋白CD63和Alix进行表征。通过密度梯度离心和CD4磁珠分选获取高纯度(>90%)的原代CD4+T细胞。将CD4+T细胞与血浆外泌体(终浓度25 µg/mL总蛋白)共培养48小时。使用DiI染料标记外泌体并通过荧光显微镜观察其被T细胞摄取的情况。通过慢病毒转导构建过表达lncRNA XIST的HC血浆外泌体,以及使用短发夹RNA(shRNA)在SLE患者CD4+T细胞中敲低XIST。采用定量逆转录PCR(qRT-PCR)检测RNA表达,Western blot分析蛋白水平,流式细胞术检测细胞表面活化标志物(CD40L, CD69, CD70)及自噬水平(使用Cyto-ID™ Green试剂),酶联免疫吸附试验(ELISA)测定培养上清中炎性细胞因子(IL-6, IL-10, TNF-α)浓度。数据使用GraphPad Prism进行统计学分析。
结果
LncRNA XIST在SLE患者血浆外泌体中表达上调
分离的SLE血浆外泌体呈现典型的卵圆形形态,平均直径约138.5 nm,并表达外泌体标志物CD63和Alix 。qRT-PCR显示,与HC相比,SLE患者血浆外泌体中lncRNA XIST的表达显著升高,且其表达水平与疾病活动指数(SLEDAI)评分呈正相关。DiI标记实验证实,SLE血浆外泌体可被HC来源的CD4+T细胞有效摄取。
SLE血浆外泌体抑制HC CD4+T细胞自噬并促进其活化
将SLE血浆外泌体与HC CD4+T细胞共培养后,Western blot显示自噬标志物LC3B-II减少而SQSTM1/p62积累,流式细胞术也证实自噬细胞比例下降,表明自噬受到抑制。同时,流式检测发现T细胞表面活化标志物CD69、CD70和CD40L表达上调,ELISA显示炎性因子IL-6、IL-10和TNF-α分泌增加,表明T细胞活化增强。机制上,共培养后T细胞内lncRNA XIST和RICTOR的mRNA表达升高,而miR-98水平降低,Rictor蛋白表达上调,且Akt、mTOR和p70S6K的磷酸化水平均增加 。
SLE血浆外泌体逆转lncRNA XIST敲低对自噬和活化的影响
在SLE患者自体CD4+T细胞中敲低lncRNA XIST后,自噬增强(LC3B-II增加,p62减少,自噬细胞比例升高),活化减弱(CD69和CD40L表达下降,炎性因子分泌减少)。然而,当加入自体血浆外泌体共培养后,这些由XIST敲低引起的效应被逆转。同时,XIST敲低导致的miR-98上调、RICTOR表达下降以及Akt/mTOR/p70S6K通路磷酸化水平的降低,也在外泌体共培养后恢复 。
外泌体lncRNA XIST调控CD4+T细胞自噬与活化
将过表达lncRNA XIST的工程化HC血浆外泌体与HC CD4+T细胞共培养,可模拟天然SLE外泌体的效应:导致受体T细胞中lncRNA XIST水平升高,自噬被抑制(LC3B-II下降,p62升高,自噬细胞比例降低),活化增强(活化标志物和炎性因子表达增加)。同时,工程化外泌体也下调了miR-98,上调了RICTOR,并激活了Akt/mTOR/p70S6K信号通路 。
讨论
本研究首次揭示了血浆外泌体来源的lncRNA XIST在SLE中通过ceRNA机制调控CD4+T细胞功能的新途径。外泌体作为“分子快递”,将高表达的lncRNA XIST递送至CD4+T细胞。lncRNA XIST通过吸附miR-98,解除其对靶基因RICTOR的抑制作用。RICTOR作为mTORC2的核心组件,其表达上调促进了Akt的磷酸化与激活,进而激活mTORC1,最终抑制自噬并促进T细胞活化和炎性因子分泌。这一“外泌体lncRNA XIST/miR-98/RICTOR/Akt-mTOR”轴为理解SLE中T细胞自噬缺陷与过度活化之间的关联提供了新的分子连接。研究也存在一定局限,如在体功能验证、自噬流测定、外泌体细胞来源及更大样本量的验证有待未来深入。
结论
本研究证实,SLE患者血浆外泌体中高表达的lncRNA XIST可通过miR-98/RICTOR/Akt-mTOR信号轴,损害CD4+T细胞的自噬功能并促进其活化。该发现不仅阐明了SLE免疫失调的一种新机制,也提示血浆外泌体lncRNA XIST可作为潜在的疾病生物标志物和治疗干预靶点。