人脐带间充质干细胞来源外泌体通过调控SLC7A11/GPX4通路缓解大鼠肾缺血再灌注损伤

作者：袁圆; 郭文文; 王浩; 李灵玉; 罗豪; 魏华峰; 吕兴华^*

来源：陆军军医大学学报, 2023, 45(11): 1173-1180.

DOI：10.16016/j.2097-0927.202210164

• 人脐带间充质干细胞
• 外泌体
• SLC7A11/GPX4通路
• 铁死亡
• 缺血再灌注损伤

目的 基于铁死亡SLC7A11/谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase 4, GPX4)通路探讨人脐带间充质干细胞(human umbilical cord mesenchymal stem cells, HucMSCs)来源外泌体(HucMSCs exosome, HucMSCs-exo)减轻大鼠肾缺血再灌注(ischemia reperfusion, I/R)损伤的作用及机制。方法 培养HucMSCs细胞，差速离心法获取外泌体，透射电镜观察外泌体形态，纳米颗粒追踪技术检测外泌体粒径，Western blot鉴定表面标志蛋白物。夹闭双侧肾蒂45 min,再灌注24 h建立肾I/R大鼠模型。雄性7～8周龄SD大鼠30只，体质量200～230 g,按随机数字表法分为5组：假手术组(Sham组)、假手术组+SLC7A11抑制剂erastin(Sham+erastin组)、肾缺血再灌注组(I/R组)、肾缺血再灌注+外泌体组(Exo组)、肾缺血再灌注+外泌体+erastin组(Exo+erastin组),每组各6只。Sham+erastin组和Exo+erastin组于造模前30 min腹腔注射erastin 10 mg/kg; Exo组和Exo+erastin组在肾蒂夹闭前15 min经尾静脉注射HucMSCs-exo 20μg。恢复再灌注24 h后取材检测，检测血清尿素氮(BUN)以及肌酐(Cr)水平；光镜下观察HE染色后大鼠肾组织病理学改变并进行Paller评分，检测肾组织铁死亡标志物二价铁离子(Fe2+)、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)含量和活性氧(ROS)水平；Western blot检测肾组织中SLC7A11/GPX4通路相关蛋白表达。结果 与Sham组比较，I/R组血清BUN水平、Cr水平上升(P<0.05);肾组织病理损伤明显，Paller评分、Fe2+和MDA含量上升(P<0.05),ROS水平升高(P<0.05),GSH含量下降，SLC7A11和GPX4蛋白表达下降(P<0.05)。与I/R组比较，Exo组明显降低血清BUN水平、Cr水平(P<0.05);肾组织病理损伤减轻，Paller评分、Fe2+含量、MDA含量和ROS水平下降(P<0.05),同时增加GSH含量、SLC7A11及GPX4蛋白表达(P<0.05)。给予SLC7A11抑制剂erastin后可显著减弱HucMSCs-exo对铁死亡的抑制和肾I/R损伤的保护作用。结论 HucMSCs-exo可明显减轻肾I/R损伤发挥保护作用，其机制可能与上调SLC7A11/GPX4信号通路抑制铁死亡有关。

• 单位
  第一临床医学院; 兰州大学第一医院; 兰州大学