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Front CellDev Biol | 南昌大学第二附属医院余鹏团队:外泌体以多种模式调节NLRP3炎症小体通路参与疾病发展

外泌体是由细胞内多泡体与细胞膜融合后,释放到细胞外基质中的膜性囊泡,可被几乎所有类型的细胞分泌和释放。它是一种直径为30-100nm的纳米级脂质包裹体结构,内部包裹了蛋白、mRNA和microRNA等物质。外泌体在炎症中有着重要的地位,其与NLRP3炎症小体的关系吸引了得到了研究者的关注。越来越多的证据表明,外泌体可以通过NLRP3炎症小体的经典和非经典途径参与疾病的发生和发展。值得注意的是,基于现有证据,外泌体被证明对炎症小体激活具有双重作用。因此,更好地理解外泌体与 NLRP3 炎症小体激活之间的关系可能在揭示治疗 NLRP3 炎症小体相关疾病的潜在靶点上起重要作用。
近日,南昌大学第二附属医院余鹏团队以“ExosomesRegulate NLRP3 Inflammasome in Diseases”为题,在Front Cell DevBiol杂志上发表综述论文(2022 Jan 3;9:802509),讨论了外泌体通过调节NLRP3炎症小体通路参与疾病发展的研究进展。南昌大学第二临床医学院黎章旺同学为文章的第一作者,南昌大学第二附属医院余鹏博士为通讯作者。
 
Front CellDev Biol | 南昌大学第二附属医院余鹏团队:外泌体以多种模式调节NLRP3炎症小体通路参与疾病发展
在经典途径中,外泌体可以分泌miR-148a、circHIPK3等不同的分子通过调节TXNIP、FOXO3a等通路来影响NLRP3炎症小体经典途径中的TLR4、NF-κB与caspase-1等NLRP3 通路关键分子的表达,进而影响 NLRP3炎症小体相关疾病的进程。例如,来自 UMSC-Exo 的环状同源域相互作用蛋白激酶 3 (circHIPK3) 可以下调 miR-421,导致 FOXO3a 的表达上调,从而阻止 NLRP3 炎性小体和 caspase-1 的激活,从而防止细胞焦亡和修复缺血性肌肉损伤。
与经典途径不同,在非经典途径中NLRP3 炎性小体也可以被人caspase-4,5 或鼠 caspase-11通过直接感应来自革兰氏阴性菌的细胞溶质 LPS而激活。但至今很少有研究指出外泌体可以调节非经典的NLRP3炎症小体激活途径影响疾病的发展。然而,非经典的NLRP3炎症小体激活途径具有显著的临床影响,对疾病的发生发展起着至关重要的作用。因此迫切需要更多的研究来揭示外泌体对非经典 NLRP3炎症小体激活的调控机制,以探索潜在的治疗靶点。
具体疾病机制和治疗方面:人骨髓间充质干细胞来源的外泌体可以缓解NLRP3通路介导的心肌细胞焦亡进程。同时,在对化疗药物DOX所致心肌毒性的外泌体治疗的研究中发现:干细胞来源外泌体可以扭转M2巨噬细胞的极化和NLRP3的激活,达到了有效的治疗效果。干细胞来源外泌体还被发现可以作用于NLRP3持续激活所促进的代谢性疾病,并且参与了宿主防御过程中的调节。外泌体对NLRP3的调节机制在慢性炎症/非炎症疾病均广泛存在,针对NLRP3的外泌体药物搭载疗法作为一种副作用少,不引起免疫清除的新型疗法有很大的研究空间和发展前景。
Front CellDev Biol | 南昌大学第二附属医院余鹏团队:外泌体以多种模式调节NLRP3炎症小体通路参与疾病发展
不同来源的外泌体调节 NLRP3 炎症小体通路示意图
参考文献:
Exosomes Regulate NLRP3 Inflammasome inDiseases, Front Cell Dev Biol. 2022, 3;9:802509.
Front CellDev Biol | 南昌大学第二附属医院余鹏团队:外泌体以多种模式调节NLRP3炎症小体通路参与疾病发展
指导老师:余鹏 副主任医师男,内科学博士,担任江西研究型医院学会糖尿病分会委员兼秘书,江西省医学会内分泌第七届糖尿病学组成员、亚太心律学会(APHRS)青年会员、Nature子刊-SR、Agingand Disease、iubmb life等国际知名杂志审稿人;承担数十个国际知名杂志审稿人:frontiers系列、Mediators of Inflammation、Journal of Surgical、Aging and Disease、iubmb life、Artificial Cells, Nanomedicineand Biotechnology等;已发表学术论文近56篇,其中已发表SCI论文28篇(总影响因子:133.72,IF>10 2篇;其中以第一作者及通讯作者发表基础研究型SCI论文共12篇,累计影响因子超50),在投3篇SCI(均为通讯作者),其中含《Redox biology》、《OBES REV》、《CARDIOVASC RES》、《J CELL PHYSIOL》、《INT J CARDIOL》 、 《 J CELL MOL MED 》 、 《中华心血管病杂志》 、 《中华糖尿病杂志》 、 《中国糖尿病杂志》 、 《中国循环杂志》  、 《中华麻醉学杂志》、 《中华老年心脑血管病杂志》和《临床心血管病杂志》等国际和国内权威杂志;已申请实用新型和发明专利数近100项,已授权40余项。已主持及参与各级课题超30余项,其中个人主持共14项:包括国家自然基金1项、省青年学科学计划1项,省青年基金2项(重点1项)、厅级及校级课题10项,并参与多个学科相关的国家及省级各项课题20余项,多次前往国外进行学术交流和推广活动。专业特长:糖尿病及其相关疾病的诊治,尤其是新诊断糖尿病的胰岛素治疗;代谢综合征;肥胖症;非酒精性脂肪性肝病;甲状腺疾病;肾上腺疾病;垂体疾病等。

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