恩格列净预处理的骨髓间充质干细胞外泌体通过增强ATAD3A/PINK1依赖性线粒体自噬减轻心肌缺血再灌注损伤

背景与目的：越来越多的证据表明，间充质干细胞（MSCs）来源的外泌体可以减轻心肌缺血再灌注损伤（MIRI）。然而，未经处理的MSC来源外泌体的治疗潜力仍然有限。在此，我们探讨SGLT2抑制剂预处理的MSCs来源的外泌体是否对MIRI表现出更强的心脏保护作用，并阐明其潜在机制。方法与结果：用SGLT2抑制剂恩格列净（EMPA）预处理小鼠骨髓来源的MSCs（BMSCs），并分离分泌的外泌体（EMPA-EXO）。原代新生心肌细胞与EMPA-EXO或未处理的外泌体（EXO）共培养24小时，然后进行缺氧复氧（H/R）损伤。在MIRI小鼠中，通过心肌内注射给予EXO或EMPA-EXO。EMPA预处理通过调节Alix、nSMase2和RAB27a的表达，显著增强了BMSCs的外泌体分泌。在体外，EXO和EMPA-EXO均提高了心肌细胞活力，减轻了细胞损伤，并抑制了H/R损伤后的细胞凋亡。在体内，EMPA-EXO和EXO给药改善了MIRI小鼠的心脏功能，减少了心肌凋亡和梗死面积。机制上，Western blot和透射电子显微镜（TEM）显示，两种外泌体均上调ATAD3A表达，从而激活PINK1/PARKIN介导的线粒体自噬，减轻心肌细胞损伤。结论：我们的研究结果表明，EMPA增强了BMSCs的外泌体分泌。EMPA-EXO和EXO均通过上调ATAD3A促进PINK1/PARKIN依赖性线粒体自噬，从而减轻MIRI。值得注意的是，EMPA-EXO显示出优于EXO的治疗效果，提示了优化缺血性心脏病中MSC来源外泌体治疗的一种有前景的策略。