皮肤再生是一项复杂的生理过程，旨在恢复皮肤的结构和功能。这一过程涉及炎症反应、新细胞的形成、新血管的生长以及组织重塑等多个阶段，每个阶段都需要多种细胞类型、生长因子、细胞外基质和信号分子的精确调控。在临床实践中，皮肤愈合尤其是慢性伤口的治疗，如糖尿病足溃疡、静脉曲张引起的溃疡等，仍然是一个巨大的挑战。这些慢性伤口往往愈合缓慢，易受感染，并有高度的复发率，给患者带来极大的痛苦，同时也导致医疗资源的大量消耗。目前，伤口治疗的方法多种多样，包括传统的物理治疗、药物治疗、外科手术以及新兴的生物治疗方法。自体脂肪移植作为一种治疗手段，已广泛应用于修复重建外科和美容外科，通过填充容积缺失和改善外观缺陷，提高患者的生活质量。然而，自体脂肪移植的效果受到移植脂肪成活率的严重限制，成活率的不确定性和较高的吸收率限制了其在某些领域的应用。
近日，南京中医药大学附属医院黄金龙团队在International Journal of Biological Macromolecules上发表题为“NORAD accelerates skin wound healing through extracellular vesicle transfer from hypoxic adipose derived stem cells: miR-524-5p pathway and Pumilio protein mechanism”的研究论文（2024 Sep 12;279(Pt 4):135621），主要介绍了脂肪干细胞来源外泌体通过NORAD调控miR-524-5p及TGFBR1信号通路在缺氧状态下对于皮肤伤口愈合的积极影响。论文第一作者为熊师，共一作者为张骏，通讯作者为黄金龙。
该究旨在探索缺氧条件下脂肪干细胞（ADSC）来源的外泌体（HP-Exo）促进皮肤伤口愈合的潜力和机制。通过在缺氧条件下培养ADSC获得HP-Exo，并评估其在体外和体内对皮肤伤口愈合的促进效果，这项研究不仅揭示了HP-Exo在促进人类真皮成纤维细胞（HDF）的增殖、凋亡抑制和迁移方面的作用，也探讨了对这一过程的影响。目的：探究缺氧条件下培养的脂肪干细胞（ADSCs）来源外泌体（HP-Exos）在促进皮肤伤口愈合中的作用及潜在机制，通过从人脂肪组织中分离培养ADSCs，作者在缺氧或常氧条件下培养并收集外泌体，采用透射电镜、Western blot等方法鉴定了外泌体特征。通过转染构建过表达或沉默miR-524-5p及lncRNA NORAD的细胞模型。采用MTT、流式细胞术等评价Exos、miR-524-5p/lncRNA NORAD对HDFs的影响。RT-qPCR和Western blot检测基因和蛋白表达。通过双荧光素酶报告、RIP等验证分子间作用，同时构建大鼠皮肤创伤模型评价Exos的作用。研究结果发现缺氧条件显著影响了ADSC外泌体的特性。HP-Exos中CD9、CD63、TSG101的表达水平和总蛋白含量均显著增加。此外，HDF细胞对HP-Exos的吸收也显著增多。这些结果表明缺氧条件增强了外泌体的生物活性。HP-Exos对HDF细胞功能产生了显著影响。HP-Exos处理促进了HDF细胞的增殖，尤其是在第2至第4天效果更为显著。同时，HP-Exos显著抑制了细胞凋亡，并在调节细胞周期和凋亡相关蛋白表达方面表现出强效。具体表现为CDK4/6、CyclinD1、Bcl2的显著上调和Bax的下调，以及Bax/Bcl2比值的显著降低。LncRNA NORAD在这个过程中扮演了重要角色。在缺氧条件下的ADSC-Exos中，LncRNA NORAD的表达显著增加。HP-Exos处理能显著上调ADSCs和HDF中LncRNA NORAD的表达。当沉默LncRNA NORAD后，HDF细胞的增殖、CDK4/6、CyclinD1、Bcl2表达显著降低，而凋亡、Bax、Bax/Bcl2比值升高。此外，成纤维细胞标志物和ECM蛋白的表达及迁移能力也受到显著抑制。在分子机制层面，该研究证明LncRNA NORAD能与miR-524-5p结合，进而调控TGFBR1的表达和激活TGF-β/Smad2/3信号通路。HP-Exos处理显著下调了HDF细胞中miR-524-5p的表达并上调了TGFBR1的表达，激活了p-Smad2和p-Smad3的表达。在大鼠皮肤创伤模型中，HP-Exos处理组在第3、7、14天的皮肤闭合程度显著改善。而沉默LncRNA NORAD的组皮肤闭合速度则显著减慢。总结来说，缺氧条件下培养ADSCs来源外泌体可通过调控lncRNA NORAD/miR-524-5p/TGFBR1轴促进皮肤修复。
参考文献：NORAD accelerates skin wound healing through extracellular vesicle transfer from hypoxic adipose derived stem cells: miR-524-5p pathway and Pumilio protein mechanism, Int J Biol Macromol. 2024 Sep 12;279(Pt 4):135621. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2024.135621.
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