系统性红斑狼疮(SLE)作为一种多系统影响的自身免疫性疾病,其复杂的病理机理和显著的临床症状,给患者及社会带来了沉重的负担。目前,虽然间充质干细胞(MSC)移植的疗效在治疗SLE中逐渐被证实,但其依赖于细胞因子释放的旁分泌机制尚不完全清楚。间充质干细胞来源的细胞外囊泡(MSC-EVs)在临床应用中展现了良好的生物相容性和免疫调节功能,能够成为治疗SLE的新兴生物制剂。迄今为止,尚未有专门研究MSC-EVs用于治疗SLE的临床试验报道。尽管在基础研究中已经对自噬及MSC-EVs的相互作用进行了探索,但专门针对SLE的临床试验仍相对匮乏,迫切需要研究明确定义其机制及改善其临床效能的策略。
近日,广东医科大学附属医院刘华锋教授和潘庆军教授团队在Journal of Advanced Research(Q1,IF:11.4)上发表题为“Autophagy activation within inflammatory microenvironment improved the therapeutic effect of MSC-Derived extracellular Vesicle in SLE”的研究论文,主要介绍了通过自噬激活和SLE血清微环境处理MSC来源的细胞外囊泡(EVs),显著增强了其在治疗SLE中的免疫调节功能,为SLE的治疗提供了一种新的思路和方法。广东医科大学附属医院博士生廖淑珍为第一作者,刘华锋教授和潘庆军教授为文章的共同通讯作者。
该研究通过模拟SLE炎症微环境,结合自噬激活剂雷帕霉素处理MSC,制备了新型细胞外囊泡(Rapa-SLE-EVs),并系统评估其治疗SLE的潜力。以下为研究的关键发现:
- MSC的自噬激活与MSC-EVs的表征
SLE 微环境触发了 MSC中的自噬,表明MSC 移植治疗狼疮的益处可能与自噬激活有关。此外,雷帕霉素处理有效激活了 MSC 中的自噬,表明雷帕霉素调节 SLE 血清诱导的 MSC 自噬反应(图1A-C)。经过超速离心分离和表征后,确定了MSC-EVs的特性,并且不同处理组的EVs具有不同的蛋白质组分(图1D-G)。并通过免疫荧光证实尾静脉注射MSC-EVs能够成功运输并在靶组织中富集(图1J)。
图1:MSC的自噬激活和MSC-EVs的表征
- Rapa-SLE-EVs的体内治疗效果
在SLE模型小鼠(MRL/lpr)中,Rapa-SLE-EVs治疗显著降低抗dsDNA IgG和ANA水平(图2B-C),并缓解脾脏肿大和淋巴结增生(图2D-G)。Rapa-SLE-EVs治疗能够显著抑制小鼠外周血B细胞的分化,特别是浆细胞、浆母细胞和记忆B细胞的比例,Rapa-SLE-EVs组的浆细胞比例明显低于其他对照组,表明其在调节B细胞功能方面的有效作用(图3B-F)。Rapa-SLE-EVs治疗组小鼠的24小时尿蛋白、血肌酐和尿素氮水平显著降低(图4A-C),肾脏病理染色(H&E、PAS、Masson)显示肾小球炎症浸润和纤维化明显减轻(图4D-F)。Rapa-SLE-EVs治疗有效抑制MRL/lpr小鼠肾脏的免疫复合物沉积(图5A-E),这对于减少肾脏损伤和改善肾功能具有重要的临床意义。
图2:MSC-EVs对MRL/lpr小鼠自身抗体、淋巴结增生和脾肿大的治疗效果
图3:MSC-EVs对MRL/lpr小鼠外周血B细胞分化的抑制作用
图4:MSC-EVs对MRL/lpr小鼠肾脏功能的保护作用
图5:MSC-EVs对MRL/lpr小鼠肾脏免疫复合物沉积的治疗效果
- Rapa-SLE-EVs的体外治疗效果
在与SLE患者的外周血单核细胞(PBMCs)共同培养的实验中,Rapa-SLE-EVs显著抑制SLE患者B细胞分化为记忆B细胞和浆母细胞(图6C-E),并显著降低CD80/CD86共刺激分子表达(图7A-D),抑制B细胞增殖(图7E-F)及抗体分泌(图7G)。
图6:MSC-EVs抑制SLE患者B细胞的分化
图7:MSC-EVs抑制SLE患者B细胞的活化、增殖及抗体分泌
- IDO1:Rapa-SLE-EVs的关键效应分子
蛋白质组学分析发现,Rapa-SLE-EVs中抗炎蛋白IDO1的表达显著高于对照组(图8A-I)。机制上,IDO1通过EVs进入B细胞(图8J),敲低IDO1后,Rapa-SLE-EVs对B细胞的抑制作用部分逆转,证实IDO1是其免疫调节功能的核心分子(图10)。
图8:免疫抑制蛋白IDO1在Rapa-SLE-EVs中差异富集
图9:下调IDO1表达会影响Rapa-SLE-EVs对SLE-B细胞的抑制效果
该研究首次提出“自噬激活+炎症微环境调控”的双重策略,优化MSC-EVs的免疫调节功能。Rapa-SLE-EVs通过高表达IDO1靶向抑制病理性B细胞,为改进MSC-EVs在治疗包括SLE在内的免疫相关疾病中的应用提供了新的研究方向。目前团队正进一步探索EVs的规模化制备工艺,推动其向临床应用转化。
参考文献:
Autophagy activation within inflammatory microenvironment improved the therapeutic effect of MSC-Derived extracellular Vesicle in SLE. Journal of Advanced Research. 2025. https://doi.org/10.1016/j.jare.2025.01.044
外泌体资讯网 J Adv Res|广东医科大学附属医院刘华锋/潘庆军:炎症微环境中自噬激活改善MSC来源细胞外囊泡在系统性红斑狼疮中的治疗效果