ADSC来源的外泌体通过抑制星状细胞活化和重塑肝细胞谷氨酰胺合成酶介导的谷氨酰胺和氨稳态来改善肝纤维化

背景：肝纤维化是慢性肝病发展过程中的常见病理阶段，最终可能导致肝硬化。越来越多的证据表明，基于脂肪间充质基质细胞（ADSC）的疗法因其优异的特性，包括组织修复能力和免疫调节作用，在肝损伤疾病中显示出很好的治疗潜力。然而，细胞疗法仍受限于一些如移植效率和免疫反应等问题，这阻碍了基于ADSC的疗法的发展。因此，ADSC来源的细胞外囊泡（EV），特别是外泌体（ADSC-EXO），作为有希望的无细胞疗法来改善肝纤维化。ADSC-EXO在肝纤维化中的作用和潜在机制仍不清楚。方法：通过腹膜内连续注射二乙基亚硝胺（DEN）两周，然后注射四氯化碳（CCl4）六周，建立肝纤维化小鼠模型。随后，肝纤维化小鼠通过尾静脉输注ADSC-EXO（10 μg/g）或PBS，两周内三次。为了评估ADSC-EXO的抗纤维化能力，我们通过组织病理学检查、血清学检测和天狼星红染色检测肝脏形态和ECM沉积，通过qRT-PCR检测促纤维化标志物。用TGF-β（10 ng/ml）处理LX-2细胞12小时，用于评估ADSC-EXO对活化肝星状细胞（HSC）的影响。进行RNA-seq进一步分析ADSC-EXO在肝纤维化中的潜在调控机制。结果：在本研究中，我们获得了分离的ADSC，收集并分离了ADSC来源的外泌体。我们发现ADSC-EXO治疗能有效改善DEN/CCl4诱导的肝纤维化，通过改善小鼠肝功能并减少肝脏ECM沉积。此外，ADSC-EXO干预可以逆转体内外的促纤维化表型，包括抑制HSC活化和抑制促纤维化标志物。此外，RNA-seq分析进一步证实，肝纤维化小鼠肝静脉周围肝细胞中降低的谷氨酰胺合成酶（Glul）可以被ADSC-EXO治疗显著上调；同时，谷氨酰胺和氨代谢相关的关键酶OAT上调，而GLS2被ADSC-EXO治疗下调。此外，谷氨酰胺合成酶抑制剂会消除ADSC-EXO对肝纤维化的治疗作用。结论：这些发现表明，ADSC来源的外泌体可以通过抑制HSC活化和重塑由肝细胞谷氨酰胺合成酶介导的谷氨酰胺和氨代谢来有效缓解肝纤维化，这可能成为肝纤维化疾病的一种新颖且有前景的抗纤维化疗法。