外泌体长链非编码RNA OTUD6B-AS1作为致病性纳米载体通过可靶向的ceRNA回路促进子宫内膜炎中炎性巨噬细胞极化

Exosomal lncRNA OTUD6B-AS1 as a pathogenic nanocarrier promotes inflammatory macrophage polarization in endometritis via a targetable ceRNA circuit.

作者信息Jing Yang, Yajing Chen, Kui Wang, Lifang Mi, Yushan Chen, Xiaobing Li, Gefen Yin, Kangfeng Jiang
PMID41909231
发布时间2026-03-14
DOI10.1016/j.mtbio.2026.103027

实验完整度

包含临床组织样本验证、体外细胞模型(EECs和巨噬细胞)、外泌体功能实验、RNA-seq、机制验证(ceRNA、双荧光素酶、RIP)及多个独立证据层级。

主要模型

原代牛子宫内膜上皮细胞(EECs) 牛巨噬细胞系BoMac 产后荷斯坦奶牛子宫内膜组织(健康与子宫内膜炎) HEK293T细胞

重点核对

LPS浓度:100 μg/mL,处理EECs 24小时 外泌体分离:超速离心100,000×g,70分钟 外泌体处理巨噬细胞剂量:以等颗粒数归一化 Notch2抑制剂DAPT预处理巨噬细胞1小时 GW4869浓度:10 μM抑制EECs外泌体释放

摘要

子宫内膜炎是不孕症的主要炎症性病因,由未解决的免疫失调驱动,其中巨噬细胞极化至关重要。然而,炎症信号如何在子宫内膜微环境中空间传播仍不清楚。在此,我们报道了由脂多糖(LPS)损伤的子宫内膜上皮细胞(EECs)释放的外泌体——天然的纳米级细胞外囊泡——作为致病性纳米载体,助长巨噬细胞依赖性炎症。我们证明LPS通过AKT/ATG16L1通路增强外泌体的生物发生和分泌。这些外泌体有效地将其分子货物递送至巨噬细胞,触发NF-κB激活并使其向促炎性M1表型极化。RNA测序鉴定lncRNA OTUD6B-AS1为炎症EECs外泌体中高度富集的货物。功能研究表明,外泌体介导的lncRNA OTUD6B-AS1转移对于驱动M1极化既是必要的也是充分的。机制上,lncRNA OTUD6B-AS1作为竞争性内源RNA(ceRNA),隔离miR-128以解除其对Notch2的抑制,从而放大NF-κB信号。该轴在临床子宫内膜炎组织中得以验证,其表现出升高的lncRNA OTUD6B-AS1和Notch2以及降低的miR-128。重要的是,靶向该通路——通过基因敲低lncRNA OTUD6B-AS1或药理学抑制miR-128/Notch2节点——消除了促炎效应。我们的工作不仅描绘了子宫内膜炎中一个新的外泌体协调的信号回路,而且强调了外泌体作为可药物的天然纳米颗粒。这些发现将基于外泌体的工程化——如货物调节或设计的囊泡递送——定位为一种有前景的纳米医学策略,以拦截病理性细胞间通讯并治疗炎症性疾病。

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
LPS损伤的子宫内膜上皮细胞释放的外泌体及其携带的lncRNA如何调控巨噬细胞极化,从而促进子宫内膜炎的炎症反应?
核心机制
lncRNA OTUD6B-AS1作为ceRNA海绵吸附miR-128,解除其对Notch2的抑制作用,激活NF-κB信号通路,促进巨噬细胞M1极化。
主要证据
体外实验显示LPS-Exo促进巨噬细胞M1极化;lncRNA OTUD6B-AS1过表达促进iNOS表达,敲低则逆转;临床组织样本中lncRNA OTUD6B-AS1和Notch2升高,miR-128降低;双荧光素酶和RIP验证ceRNA机制。
研究意义
揭示外泌体/lncRNA OTUD6B-AS1/miR-128/Notch2信号轴在子宫内膜炎中的新机制,为治疗提供潜在靶点和纳米医学策略。

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

临床样本分析

验证子宫内膜炎组织中巨噬细胞M1极化及炎症因子表达情况。

收集健康及子宫内膜炎奶牛子宫内膜组织,通过免疫荧光、qPCR和IHC检测iNOS、Arg1及IL-1β、IL-6、TNF-α的表达。

2

分离和鉴定EECs及外泌体

建立LPS诱导的EEC损伤模型并分离纯化外泌体。

从健康奶牛子宫组织分离原代EECs,用LPS处理诱导损伤,通过超速离心提取外泌体,并用TEM、NTA、Western blotting和流式细胞术进行鉴定。

3

外泌体生物发生机制

探究LPS促进外泌体释放的分子机制。

检测EECs中外泌体相关基因表达,敲低ATG16L1等基因观察外泌体分泌变化,并验证AKT/ATG16L1通路。

4

外泌体对巨噬细胞功能的影响

验证EECs来源外泌体是否诱导巨噬细胞M1极化。

将外泌体与巨噬细胞共培养,检测NF-κB磷酸化、iNOS和Arg1表达;Transwell共培养和GW4869处理验证外泌体的作用。

5

鉴定关键外泌体lncRNA

寻找介导外泌体促炎作用的关键lncRNA。

对外泌体RNA进行测序,筛选差异表达lncRNA,并通过qPCR验证;RNase A和Triton X-100处理确认lncRNA被包裹于外泌体内。

6

验证lncRNA OTUD6B-AS1的功能

证明lncRNA OTUD6B-AS1是外泌体诱导巨噬细胞M1极化的必要且充分条件。

在巨噬细胞中过表达或敲低lncRNA OTUD6B-AS1,检测M1/M2标志物;敲低EECs中lncRNA OTUD6B-AS1后提取外泌体处理巨噬细胞,观察极化变化。

7

机制验证:ceRNA网络

阐明lncRNA OTUD6B-AS1/miR-128/Notch2轴的ceRNA调节机制。

通过双荧光素酶报告实验、RNA pull-down、Ago2 RIP验证lncRNA与miR-128及Notch2的靶向关系;共转染miR-128 mimic或抑制剂及DAPT处理验证信号轴。

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
DMEM培养基HyClone--
胎牛血清HYcezmbio--
青霉素-链霉素----
脂多糖Sigma--
链霉蛋白酶Sigma--
PKH67染料Beyotime--
GW4869Sigma--
外泌体RNA提取试剂盒QIAGEN--
FITC标记的抗CD81抗体BD Pharmingen--
鲎试剂内毒素检测----
Nanosight NS300纳米颗粒分析仪Malvern--
LY294002----
小干扰RNAGenePharma--
过表达质粒GenePharma--
miR-128模拟物GenePharma--
miR-128抑制剂GenePharma--
TRIzol试剂Vazyme--
PerfectStart Green qPCR预混液TRANS--
PVDF膜----
抗TSG101抗体Genuin Biotech51942
抗CD81抗体Santa Cruz Biotechnologysc-18877
抗AKT抗体AbcamAB81283
抗磷酸化AKT抗体AbcamAB179463
抗NF-κB p65抗体AbcamAB32536
抗磷酸化NF-κB p65抗体Cell Signaling Technology3033S
抗Notch2抗体Santa Cruz Biotechnologysc-51869
抗RBP-Jκ抗体Santa Cruz Biotechnologysc-271128
抗β-actin抗体Biossbs-0061R
抗iNOS抗体Proteintech18985-1-AP
抗Arg1抗体Proteintech18985-1-AP
山羊抗兔IgGBiossbs-0295G
山羊抗小鼠IgGBiossbs-0296Gs
psiCHECK-2载体Promega--
RNA免疫沉淀试剂盒Millipore--
抗Ago2抗体----
RNA FISH试剂盒GenePharma--
外泌体标记追踪试剂盒Beyotime--

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
临床样本采集
奶牛数量n=5,产后21-60天,中位胎次5(范围4-6),健康与子宫内膜炎对照
阅读提示:Materials and methods - Animal sample collection (2.1)
细胞培养
原代EECs分离方法(1% pronase消化)、BoMac细胞培养条件(DMEM+10% FBS)
阅读提示:Materials and methods - Endometrial epithelial cell and macrophage culture (2.2)
外泌体分离与鉴定
超速离心参数(100,000×g,70 min,4°C)、LPS浓度(100 μg/mL 24h)、外泌体标记物(CD81, TSG101)、内毒素检测
阅读提示:Materials and methods - Isolation and characterization of EECs-Derived exosomes (2.3)
外泌体处理巨噬细胞
外泌体剂量以粒子数归一化、共培养时间24h、PKH67标记检测摄取
阅读提示:Materials and methods - Cell treatments (2.6) 和 Results 3.4
机制验证
miR-128 mimic/抑制剂浓度、siRNA浓度(50 nM, 12h)、DAPT浓度及预处理时间(1h)、双荧光素酶报告实验条件
阅读提示:Materials and methods - Cell treatments (2.6), miRNA mimic/inhibitor (2.10), Luciferase reporter assay (2.11)