心包内注射外泌体通过激活Foxo3减轻心脏损伤

背景：间充质干细胞（MSC）来源的外泌体是公认的用于心脏修复的免疫调节剂，但其详细机制尚不明确。心包引流通路为心脏提供免疫监视，并为研究治疗性外泌体免疫调节作用的机制提供了一个简化模型。 方法：建立有心包切除术和无心包切除术的心肌梗死（MI）模型（分别对应Tomy MI和NonTomy MI），以研究心包引流通路在心脏引流纵隔淋巴结（MLN）免疫激活中的作用。在NonTomy MI模型中，心包内注射MSC外泌体或对照PBS进行MI治疗。通过细胞分选和RNA测序（RNA-seq）分析，获取差异表达基因并进行整合通路分析，以确定相关机制。进一步通过功能敲低/抑制研究、细胞因子及中和抗体应用、Western印迹、流式细胞术和细胞因子阵列，研究了分子机制。此外，通过功能和组织学分析评估了心包内注射外泌体治疗MI的疗效。 结果：我们发现心包引流通路促进了MI后MLN的免疫激活。心包内注射的外泌体在MLN中积累，并诱导调节性T细胞分化以促进心脏修复。机制上，主要组织相容性复合体（MHC）-II+抗原呈递细胞（APCs）摄取外泌体后，通过蛋白磷酸酶（PP）-2A/p-Akt/叉头框蛋白O3（Foxo3）通路激活Foxo3。Foxo3主导APC细胞因子（IL-10、IL-33和IL-34）的表达，并在MLN中构建了一个诱导调节性T细胞（Treg）分化的微环境。Treg的分化及其向心脏的募集均得到增强，从而有助于缓解心脏炎症并促进心脏修复。 结论：本研究揭示了MSC外泌体免疫调节作用的新机制，并为心脏修复提供了一个有前景的候选通路（PP2A/p-Akt/Foxo3信号通路）及一种有利的递送途径（心包内注射）。