肺泡上皮细胞来源的细胞外囊泡中的MiR-106a-5p通过MAPK信号通路介导慢性间歇性缺氧诱导的小鼠认知功能障碍

背景：以慢性间歇性缺氧（CIH）为特征的阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）常与认知功能障碍相关。然而，其潜在的外周-中枢相互作用机制尚待阐明。近年来提出的“肺-脑轴（LBA）”概念表明，肺组织可以通过细胞外囊泡（EVs）远程调节脑功能。本研究旨在确定肺泡上皮细胞来源的EVs（AEC-EVs）是否介导CIH诱导的认知损伤，并阐明相关的分子机制。方法：将小鼠暴露于CIH以模拟阻塞性睡眠呼吸暂停。通过超速离心从脑组织和MLE-12细胞中分离EVs。通过尾静脉注射将CIH-AEC-EVs给予正常小鼠；使用行为学测试（旷场实验、Y迷宫、新物体识别）评估认知功能。在体外，用CIH-AEC-EVs处理BV-2细胞，并通过流式细胞术、实时定量PCR、蛋白质印迹和免疫荧光评估其极化状态。使用miRNA测序、生物信息学分析和双荧光素酶报告基因检测筛选和验证关键miRNA及其靶基因。最后，使用miR-106a-5p抑制剂和MAPK抑制剂进行功能拯救实验，以验证体内和体外的功能结果。结果：暴露于CIH的小鼠表现出认知障碍、海马神经元凋亡和小胶质细胞M1极化增加。CIH显著增加了脑中肺泡上皮细胞来源的EVs（AEC-EVs）和小胶质细胞EVs的丰度，而神经元来源的EVs保持不变。CIH-AEC-EVs穿过血脑屏障（BBB），被小胶质细胞摄取，并诱导M1极化，同时抑制M2极化。机制上，miR-106a-5p在CIH-AEC-EVs中富集，其直接靶向DUSP2 mRNA，从而解除DUSP2介导的对ERK/MAPK信号通路的抑制，促进M1极化。给予miR-106a-5p拮抗剂或MAPK抑制剂可显著逆转上述病理改变并改善认知功能。结论：通过肺-脑轴，CIH增强了负载miR-106a-5p的AEC-EVs向海马的转移，在海马中它们下调DUSP2并激活MAPK信号通路。这种改变导致小胶质细胞M1/M2失衡，从而导致认知功能障碍。靶向抑制AEC-EVs分泌或miR-106a-5p/DUSP2轴可能为治疗与OSA相关的认知障碍提供一种潜在的非侵入性治疗策略。