Ⅱ型肺泡上皮细胞来源外泌体miR-21-5p调控上皮钠离子通道减轻高氧性急性肺损伤

作者：冯帮海; 任颖聪; 袁平; 刘君亚; 王炜鑫; 覃松; 陈淼^*

来源：陆军军医大学学报, 2023, 45(21): 2222-2230.

DOI：10.16016/j.2097-0927.202212027

• Ⅱ型肺泡上皮细胞
• 外泌体
• 微小RNA-21-5p
• 上皮钠离子通道
• 高氧性急性肺损伤
• PI3K/Akt信号通路

目的 探讨Ⅱ型肺泡上皮细胞(typeⅡalveolar epithelial cells, AEC-Ⅱ)来源外泌体(exosomes, Exos)-miR-21-5p(miR-21)调控上皮钠离子通道(epithelial sodium channel, ENaC)对高氧性急性肺损伤(hyperoxia-induced acute lung injury, HALI)的保护效应及可能机制。方法 6～8周龄雄性C57BL/6J小鼠60只，其中20只使用差速贴壁离心法提取原代AEC-Ⅱ并培养，采用密度梯度离心法提取AEC-Ⅱ来源外泌体，透射电镜鉴定外泌体形态。余40只小鼠按随机数字表法分为(n=10):常氧(Control)组、高氧(HALI)组、高氧+Exos-miR-21(HALI+miR-21)组和高氧+siPI3K+Exos-miR-21(HALI+siPI3K+miR-21)组。除Control组外，余3组小鼠暴露于95%O2的自制高氧饲养箱中构建HALI模型。72 h后RT-qPCR检测肺组织及外泌体miR-21表达；HE染色观察肺组织形态学变化并行肺损伤病理评分，计算肺组织湿/干质量比及肺泡液体清除率(alveolar fluid clearance, AFC);可见分光光度法测定超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、丙二醛(malondialdehyde, MDA)及总抗氧化能力(total antioxidant capacity, T-AOC)水平；荧光分光光度法测定活性氧簇(reactive oxygen species, ROS)水平；Western blot检测PTEN、AKT、p-AKT、PI3K及α-ENaC、β-ENaC、γ-ENaC蛋白表达水平。双荧光素酶报告基因实验验证miR-21与PTEN靶向关系。结果 原代AEC-Ⅱ提取的囊泡状物质经鉴定为外泌体，外泌体中miR-21表达显著增高(P<0.05),PTEN为miR-21靶基因。与Control组比较，HALI组HE染色可见肺组织肺间隔增厚、大量炎症细胞浸润及肺泡萎陷，HALI组、HALI+miR-21组及HALI+siPI3K+miR-21组肺损伤病理评分、肺湿/干质量比、MDA及PTEN蛋白表达升高(P<0.05);SOD、T-AOC、AFC、miR-21及p-Akt、α-ENaC、β-ENaC、γ-ENaC蛋白表达水平降低(P<0.05),以HALI+siPI3K+miR-21组最明显。与HALI组比较，HALI+miR-21组HE染色可见肺间隔增厚、炎症细胞浸润明显减少，肺泡萎陷显著减轻；肺损伤病理评分、肺湿/干质量比、MDA及PTEN蛋白表达显著降低(P<0.05);而SOD、T-AOC、AFC、miR-21及p-Akt、α-ENaC、β-ENaC、γ-ENaC蛋白表达显著升高(P<0.05)。结论 Ⅱ型肺泡上皮细胞来源外泌体miR-21-5p通过靶向PTEN激活PI3K/AKT信号通路调控上皮钠离子通道减轻高氧性急性肺损伤。

• 单位
  遵义医科大学