中药复方化瘀强身通痹汤通过CD63增强脂肪间充质干细胞来源的外泌体miR-125b-5p的释放来改善类风湿关节炎

Chinese herbal formula Huayu-Qiangshen-Tongbi decoction ameliorates rheumatoid arthritis through enhancing the release of exosomal miR-125b-5p derived from adipose-derived stem cells by CD63.

作者信息Wu Xiao-Dong, Liang You-Bang, Niu Yun-Bao, Yang Yi-Hong, Huang Wen-Zhi, Wang Mao-Jie, Mei Li-Yan, Gao Kai-Xin, Huang Run-Yue, Chen Xiu-Min
PMID40640922
期刊Biol Res
发布时间2025-07-10
DOI10.1186/s40659-025-00628-z

实验完整度

包含细胞共培养、外泌体分离与功能验证、shRNA敲低、CHX蛋白降解实验、荧光素酶报告基因及CIA大鼠体内模型等多个独立证据层级。

主要模型

人成纤维样滑膜细胞MH7A细胞 人脂肪间充质干细胞ADSCs 胶原诱导关节炎(CIA)大鼠模型

重点核对

ADSCs经25% HQT含药血清处理48小时 MH7A细胞经1 µg/mL LPS处理24小时建立RA细胞模型 GW4869(10 µM)处理ADSCs以阻断外泌体生成 使用shRNA敲低ADSCs中miR-125b-5p和CD63 CIA大鼠模型关节腔内注射2×10^9个外泌体,每3天一次,持续30天

摘要

背景:类风湿关节炎(RA)是一种慢性多因素炎症性疾病,可导致关节和关节外器官损伤。我们前期的研究表明,化瘀强身通痹汤(HQT)通过上调microRNA(miRNA)miR-125b-5p抑制类风湿成纤维样滑膜细胞(FLSs)的炎症,从而改善RA。然而,HQT增加FLSs中miR-125b-5p水平的机制仍不清楚。已有报道称,脂肪间充质干细胞(ADSCs)来源的外泌体miR-125b-5p可改善多种疾病,但HQT治疗下ADSCs来源的外泌体miR-125b-5p对RA中FLSs的作用尚不清楚。目的是研究HQT是否通过修饰ASCs来源的外泌体miR-125b-5p来上调FLSs中的miR-125b-5p。方法:制备含HQT血清,进行人FLS MH7A细胞与ADSCs的共培养,通过短发夹RNA(shRNA)评估ADSCs中的基因敲低,在放线菌酮(CHX)处理后鉴定蛋白质降解,并收集ADSC来源的外泌体与MH7A细胞孵育并注射到RA大鼠模型中。结果:HQT通过增强ADSCs来源的外泌体miR-125b-5p的分泌,升高了脂多糖(LPS)降低的FLSs中miR-125b-5p水平。此外,在体外和体内,HQT通过ADSCs来源的外泌体miR-125b-5p减轻了RA中FLSs的炎症。机制上,HQT抑制ADSCs中CD63的降解,以促进ADSCs来源的外泌体miR-125b-5p的释放。结论:总之,这些发现揭示了HQT升高FLSs中miR-125b-5p表达的机制,并为RA治疗提供了新的治疗策略。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
HQT是否通过修饰ASCs来源的外泌体miR-125b-5p,经CD63上调FLSs中的miR-125b-5p水平,从而减轻RA炎症?
核心机制
HQT抑制ADSCs中CD63蛋白降解,促进外泌体miR-125b-5p的释放,外泌体转移至FLSs后抑制NF-κB通路,降低IL-1β、IL-6和TNF-α等炎症因子水平。
主要证据
细胞共培养及外泌体处理实验显示HQT升高LPS降低的miR-125b-5p并抑制炎症;CD63敲低降低外泌体miR-125b-5p释放;CHX实验证实HQT抑制CD63降解;CIA大鼠模型中注射HQT处理的ADSC外泌体减轻关节损伤和炎症。
研究意义
揭示了HQT升高FLSs中miR-125b-5p表达的机制,为RA治疗提供了新的治疗策略。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

制备HQT含药血清

获得含有HQT活性成分的血清用于体外实验

Wistar大鼠随机分为对照组和HQT组,HQT组灌胃给予37.6 g/kg HQT,每日一次,连续7天;对照组给予等量生理盐水。最后灌胃2小时后采集腹主动脉血,制备含药血清。

2

细胞培养与处理

建立RA细胞模型并观察HQT对ADSCs和MH7A细胞的影响

人ADSCs用含10% FBS等成分的专用培养基培养;MH7A细胞用DMEM培养。ADSCs分别用5%、15%、25% HQT含药血清处理48小时;部分实验用GW4869预处理ADSCs;MH7A细胞用1 µg/mL LPS处理24小时诱导炎症。

3

Transwell共培养

验证ADSCs通过外泌体介导对MH7A细胞miR-125b-5p水平的影响

MH7A细胞接种于12孔Transwell下室,ADSCs接种于上室(0.4 µm孔径),共培养48小时后检测MH7A细胞miR-125b-5p水平。

4

外泌体分离与特征鉴定

确认从ADSC培养上清中成功分离外泌体

使用ExoEasy Maxi Kit分离ADSC培养上清中的外泌体,通过纳米颗粒跟踪分析检测外泌体大小,并通过Western blot检测外泌体标志物CD63和CD81。

5

外泌体摄取实验

验证ADSC来源外泌体能否被MH7A细胞摄取

ADSC来源外泌体用PKH26染色后与MH7A细胞共培养,荧光显微镜观察MH7A细胞中的红色荧光。

6

炎症因子与NF-κB通路检测

评估外泌体miR-125b-5p对FLSs炎症的影响

ELISA检测MH7A细胞上清和CIA大鼠血清中IL-1β、IL-6、TNF-α水平;Western blot检测MH7A细胞中NF-κB p65水平。

7

基因敲低实验

验证miR-125b-5p和CD63在ADSCs中的功能

构建针对pre-miR-125b或CD63的shRNA克隆至pLOV-CMV载体,与包装质粒共转染293T细胞产生病毒,感染ADSCs,通过qRT-PCR验证敲低效率。

8

荧光素酶报告基因实验

检测HQT对CD63基因转录活性的影响

将CD63基因启动子克隆至pmirGLO荧光素酶报告载体,转染ADSCs后检测相对荧光素酶活性。

9

蛋白质降解实验

验证HQT是否抑制CD63蛋白降解

ADSCs用50 µg/mL CHX和HQT含药血清处理3、6、12小时,Western blot检测CD63蛋白水平。

10

CIA大鼠模型建立与外泌体治疗

评估ADSC来源外泌体在体内对RA的改善作用

雄性Wistar大鼠随机分为5组,用胶原诱导建立RA模型,关节腔内注射外泌体(每3天一次,共30天),最后评估关节炎指数、血清炎症因子。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
人脂肪间充质干细胞完全培养基ProcellCM-H205
胎牛血清HyCloneSH30087.01
青霉素-链霉素HyCloneSH30010
DMEM培养基HyCloneSH30022.01B
GW4869SelleckS7609
脂多糖SigmaL2880
12孔Transwell滤板CorningCLS3460
TRIzol试剂Invitrogen15596026
All-in-One™ miRNA qRT-PCR检测试剂盒GeneCopoeiaAOMD-Q050
7500 Fast实时荧光定量PCR系统Applied Biosystems--
PrimeScript II第一链cDNA合成试剂盒Takara6210A
TB Green Premix Ex Taq™ (Tli RNaseH Plus)TakaraRR420A
CCK-8溶液BeyotimeC0037
酶标仪(Multiscan MK3)Thermo Fisher ScientificMultiscan MK3
Annexin V-FITCKeygenKGA106
碘化丙啶KeygenKGA106
流式细胞仪(BD Calibur)BD Biosciences--
ExoEasy Maxi试剂盒QIAGEN76064
纳米颗粒跟踪分析仪(N30E)NanoFCMN30E
CD9抗体Biossbs-5660R
CD81抗体Biossbs-2489R
PKH26UmibioUR52302
RIPA裂解液Thermo Fisher Scientific89900
PVDF膜MilliporeIPFL00010
BeyoECL Moon试剂盒BeyotimeP0018F
CD63抗体Biossbs-1523R
NF-κB p65抗体Biossbs-5660R
GAPDH抗体AksomicsKC-5G5
Lipofectamine 2000Invitrogen--
pmirGLO荧光素酶报告载体Promega--
双荧光素酶报告基因检测系统PromegaE1910

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
细胞培养
ADSCs和MH7A细胞的来源(中国科学院细胞库)、培养基成分(ADSCs:Human Adipose-derived Stem Cell Complete Culture Medium;MH7A:DMEM)、血清和双抗浓度、培养条件(37°C,5% CO2)
阅读提示:Materials and methods:Cell culture
HQT含药血清制备
大鼠品系、性别、周龄(Wistar,雄性,8周)、HQT给药剂量(37.6 g/kg)和方式(口服灌胃,每日一次,7天)、采血时间(末次灌胃后2小时)
阅读提示:Materials and methods:Preparation of HQT-containing serum
细胞处理
HQT含药血清浓度(5%、15%、25%)和处理时间(48小时)、LPS浓度(1 µg/mL)和处理时间(24小时)、GW4869浓度(10 µM)和处理时间(2小时)
阅读提示:Materials and methods:Cell treatments
共培养
Transwell孔径(0.4 μm)、细胞密度(MH7A和ADSCs各2×10^5/mL)、共培养时间(48小时)
阅读提示:Materials and methods:Co-culture of MH7A cells with ADSCs
外泌体分离和鉴定
外泌体分离试剂盒(ExoEasy Maxi Kit)、外泌体大小(50-200 nm)、标志物(CD63、CD81)
阅读提示:Materials and methods:Isolation and analysis of ADSC-derived exosomes
基因敲低
shRNA载体(pLOV-CMV)、包装质粒(pMDL、psPAX2)、转染试剂(Lipofectamine 2000)、感染时间(48小时)
阅读提示:Materials and methods:Knockdown of miR-125b-5p and CD63 in ADSCs
蛋白降解检测
CHX浓度(50 µg/mL)、处理时间点(3、6、12小时)、检测方法(Western blot)
阅读提示:Materials and methods:Cycloheximide treatment
动物模型
大鼠品系、性别、周龄(Wistar,雄性,8周)、分组(5组,每组5只)、外泌体注射剂量(2×10^9个)和方式(关节腔内注射,每3天一次,持续30天)、关节炎指数评估
阅读提示:Materials and methods:Establish of RA rat model
统计分析
所有实验重复三次,统计方法(Mann-Whitney U检验、Student's t检验、单因素方差分析及Tukey事后检验),显著性水平(P<0.05)
阅读提示:Materials and methods:Statistical analyses