Les exosomes HGF-MSCs régulent l'autophagie via l'axe miR-221-5p/NLRP1 affectant l'EMT et l'inflammation des cellules épithéliales des voies aériennes dans la bronchiolite oblitérante

Han Dong-Mei ,  

Ding Li ,  

Zheng Xiao-Li ,  

Li Sheng ,  

Liu Jing ,  

Yan Hong-Min ,  

Wang Heng-Xiang ,  

摘要

L'objectif est d'étudier le rôle des exosomes issus de cellules souches mésenchymateuses modifiées par le facteur de croissance hépatocytaire (HGF-MSCs) dans l'induction de miR-221-5p/NLRP1 médiant la régulation de l'autophagie et leur effet sur la transition épithélio-mésenchymateuse (EMT) ainsi que l'inflammation des cellules épithéliales des voies aériennes dans la bronchiolite oblitérante (BO). Méthodes : Après surexpression de HGF dans les MSCs du cordon ombilical, les exosomes (HGF-MSCs-EXO) ont été isolés. La morphologie des exosomes a été observée au microscope électronique, la distribution de taille analysée par un analyseur de particules, les protéines marquées CD63 et TSG101 quantifiées par Western blot, et l'expression de l'ARNm de HGF mesurée par qRT-PCR pour valider la génération des HGF-MSCs-EXO. Des modèles murins de BO et des modèles in vitro TC-1 induits par lipopolysaccharide (LPS) ont été utilisés, traités avec les HGF-MSCs-EXO. Les lésions trachéales ont été évaluées histologiquement, les protéines liées à l'autophagie (Beclin1, ATG5, p62) détectées par Western blot, et les cytokines inflammatoires (IL-6, IL-1β, IFN-γ) dosées par ELISA. Les protéines marqueurs EMT (α-SMA, vimentine, E-cadhérine) ont également été analysées. Des inhibiteurs et agonistes de miR-221-5p ainsi qu'une knockdown de NLRP1 ont été employés, combinés à des tests de rapporteur luciférase bicaténaire et de CHIP-qPCR, confirmant la relation cible entre miR-221-5p et NLRP1 ainsi que leur rôle dans la modulation de BO par HGF-MSCs-EXO. Résultats : Les HGF-MSCs-EXO ont été correctement générés, prenant une morphologie en coupe ou vésiculeuse au microscope électronique, avec une taille de 30-150 nm. Les protéines CD63, TSG101 et HGF ARNm étaient fortement exprimées. Les modèles murins BO montraient des lésions trachéales sévères, une autophagie (augmentation de Beclin1, ATG5; diminution de p62), une inflammation (augmentation d'IL-6, IL-1β, IFN-γ) et un EMT (diminution d'E-cadhérine, augmentation d'α-SMA et vimentine) anormaux (P<0.05), significativement améliorés par HGF-MSCs-EXO (P<0.05). In vitro, la fluorescence PKH26 a confirmé l'absorption des exosomes par les cellules; les changements observés dans le modèle LPS étaient similaires à in vivo, avec diminution de miR-221-5p et augmentation de NLRP1 (P<0.05), réversibles par HGF-MSCs-EXO (P<0.05). La modification HGF augmente l'expression de miR-221-5p dans MSCs et leurs exosomes (P<0.05); l'inhibiteur de miR-221-5p inverse l'inhibition de l'autophagie induite par HGF-MSCs-EXO (P<0.05). L'agoniste miR-221-5p augmente son expression in vivo/in vitro, améliore les lésions pathologiques et inhibe l'autophagie, l'inflammation et l'EMT (P<0.05). Les essais luciférase bicaténaire et CHIP-qPCR ont confirmé la cible miR-221-5p/NLRP1; la transfection réduit l'expression de NLRP1 mRNA et protéine avec le mimique, l'inhibiteur l'augmente (P<0.05); l'inhibition de NLRP1 simule les effets de miR-221-5p, inversés par l'inhibiteur (P<0.05). In vivo, le modèle montre une expression élevée de NLRP1 dans le tissu trachéal par rapport au contrôle (P<0.05), abaissée par l'agoniste miR-221-5p (P<0.05), et élevée dans le groupe HGF-MSCs-EXO comparé à l'agoniste (P<0.05). Enfin, comparé au contrôle knockdown, le knockdown NLRP1 avec HGF-MSCs-EXO réduit l'expression de NLRP1, améliore les lésions pathologiques et a un effet régulateur plus fort sur l'autophagie, l'inflammation et l'EMT (P<0.05). Discussion : Les HGF-MSCs-EXO peuvent délivrer miR-221-5p pour cibler et inhiber l'expression de NLRP1, régulant ainsi l'autophagie et atténuant l'EMT et l'inflammation des cellules épithéliales des voies aériennes de BO, offrant ainsi une nouvelle cible et approche thérapeutique potentielle pour traiter la BO.

关键词

HGF-MSCs;exosomes;autophagie;bronchiolite oblitérante

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