角膜基质干细胞来源的细胞外囊泡通过靶向Notch通路增强眼表上皮干细胞的干性

Extracellular Vesicle MicroRNAs From Corneal Stromal Stem Cell Enhance Stemness of Limbal Epithelial Stem Cells by Targeting the Notch Pathway

作者信息Leying Wang, Xizhan Xu, Qiankun Chen, Yuan Wei, Zhenyu Wei, Zi-Bing Jin, Qingfeng Liang
PMID37768272
发布时间2023-09-01
DOI10.1167/iovs.64.12.42

摘要

目的:角膜缘微环境支持角膜缘上皮干细胞(LESCs)的自我更新。角膜基质干细胞(CSSC)是该微环境中调节LESC表型的重要组分。然而,LESCs与CSSCs之间的细胞间通讯机制尚未阐明。方法:采用传统二维(2D)培养系统、直接三维(3D)共培养系统及间接3D共培养系统研究CSSCs对LESCs的旁分泌作用。通过向LESC培养基中分别添加GW4869和CSSC来源的细胞外囊泡(CSSC-EVs),揭示CSSC-EVs对LESCs的影响。比较不同培养方法下细胞的迁移率、细胞密度、分化状态及干性维持能力。对CSSC-EVs中的miRNA进行测序分析,并通过RT-qPCR和Western blotting验证其靶向的Notch通路。结果:与2D培养相比,直接和间接3D共培养系统均能显著提高LESCs的迁移率和干细胞标志物表达水平,且两种共培养方式获得的LESC表型特征相似。GW4869可抑制CSSCs对LESCs的调控作用,而在2D培养体系中添加CSSC-EVs能增加细胞密度和p63αbright细胞比例,表明CSSC-EVs在调控LESCs中起关键作用。此外,miRNA含量降低的EV-AlixKD部分丧失了调控功能。CSSC-EVs中富集的hsa-miR-663b、hsa-miR-16-5p和hsa-miR-1290等miRNA可靶向Notch通路。转染miR-663b的LESCs通过下调Notch通路表现出更高的p63表达。结论:CSSC-EVs通过miRNA靶向Notch信号通路,在促进LESC增殖和干性维持中发挥重要作用。这一发现深化了对角膜缘微环境的理解,并为LESC培养及角膜上皮疾病的治疗提供了潜在新策略。

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