EPO修饰的骨髓间充质干细胞通过上调HO-1增强线粒体激活和转移减轻哮喘炎症

背景：骨髓间充质干细胞（BM-MSCs）可以通过线粒体转移使受损细胞恢复活力。我们之前的研究强调了促红细胞生成素（EPO）修饰的BM-MSCs（EPO-BM-MSCs）能够缓解哮喘炎症。在这里，我们阐明了EPO-BM-MSCs是否通过线粒体转移改善哮喘表型，并研究了其潜在机制。方法：制备了EPO-BM-MSCs和不同修饰的EPO-BM-MSCs。建立了卵清蛋白（OVA）诱导的哮喘小鼠模型，并用CoCl2处理mtCC1-2细胞以模拟体外哮喘表型。通过荧光显微镜和流式细胞术评估了EPO-BM-MSCs的植入以及从EPO-BM-MSCs到上皮细胞的线粒体转移。通过流式细胞术或荧光显微镜检测了线粒体膜电位、ROS产生和隧道纳米管（TNT）的形成。结果：气管内移植EPO-BM-MSCs减轻了OVA诱导的哮喘小鼠肺部的气道炎症、哮喘表型和线粒体功能障碍。此外，EPO-BM-MSCs比BM-MSCs具有更显著的效果。EPO-BM-MSCs在体外减轻了CoCl2触发的mtCC1-2细胞线粒体功能障碍，这种效应可被TNT形成抑制剂逆转。当CoCl2刺激的mtCC1-2细胞与EPO-BM-MSCs共培养时，TNT形成显著增加。EPO-BM-MSCs被验证在体外通过细胞间TNT向mtCC1-2细胞捐赠线粒体，并在体内向肺上皮细胞捐赠线粒体。EPO-BM-MSCs上调的HO-1有助于增强线粒体转移和改善抗炎效果。此外，M-sec促进了细胞间TNT的形成，Miro1增强了从EPO-BM-MSCs到mtCC1-2细胞的线粒体转移。结论：我们的研究结果表明，EPO-BM-MSCs通过上调HO-1捐赠线粒体来挽救上皮细胞损伤，从而减轻哮喘炎症，为EPO-BM-MSCs在哮喘中的治疗潜力提供了新的证据。