O objetivo é investigar o papel dos exossomos modificados por fator de crescimento hepatocitário (HGF-MSCs) na indução da regulação da autofagia mediada por miR-221-5p/NLRP1 e seu efeito na transição epitélio-mesenquimal (EMT) e inflamação em células epiteliais das vias aéreas na bronquiolite obstrutiva (BO). Métodos: Após superexpressão do HGF em células-tronco mesenquimais (MSCs) do cordão umbilical, exossomos (HGF-MSCs-EXO) foram isolados. Morfologia dos exossomos observada por microscopia eletrônica, distribuição do tamanho medida por analisador de partículas, expressão das proteínas marcadoras CD63 e do gene supressor tumoral 101 (TSG101) detectada por western blot, e expressão do mRNA de HGF avaliada por qRT-PCR para validar a construção dos HGF-MSCs-EXO. Modelos murinos de BO e modelos in vitro induzidos por lipopolissacarídeo (LPS) em células TC-1 foram estabelecidos e tratados com HGF-MSCs-EXO. A lesão do tecido traqueal foi avaliada histologicamente, expressão das proteínas relacionadas à autofagia (Beclin1, ATG5, p62) detectada por western blot, concentração dos fatores inflamatórios (IL-6, IL-1β, IFN-γ) mensurada por ELISA e expressão das proteínas marcadoras de EMT (α-SMA, vimentina, E-caderina) também analisada. Inibidores e agonistas de miR-221-5p foram transfectados e o knockdown de NLRP1 realizado, combinados com experimentos duais de repórter de luciferase e CHIP-qPCR para identificar a relação alvo entre miR-221-5p e NLRP1 e seus papéis na regulação de BO por HGF-MSCs-EXO. Resultados: HGF-MSCs-EXO foram gerados com sucesso, exibindo forma de copa ou vesicular observada por microscopia eletrônica, tamanho de 30-150 nm, expressão elevada das proteínas marcadoras CD63, TSG101 e do mRNA de HGF. Em modelo in vivo, camundongos BO apresentaram danos traqueais severos, autofagia anormal (aumento de Beclin1, ATG5 e diminuição de p62), inflamação (aumento de IL-6, IL-1β, IFN-γ) e EMT (diminuição de E-caderina, aumento de α-SMA e vimentina) (P<0,05), que foram significativamente atenuados pelo tratamento com HGF-MSCs-EXO (P<0,05). Em experimentos in vitro, fluorescência PKH26 confirmou a captação dos exossomos pelas células; alterações na autofagia, inflamação e EMT no modelo LPS foram consistentes com o in vivo, com diminuição de miR-221-5p e aumento de NLRP1 (P<0,05), reversíveis com HGF-MSCs-EXO (P<0,05). A modificação por HGF aumentou a expressão de miR-221-5p nas MSCs e exossomos (P<0,05); o inibidor de miR-221-5p reverteu a inibição da autofagia pelo HGF-MSCs-EXO (P<0,05). O agonista de miR-221-5p aumentou a expressão in vivo e in vitro, melhorou significativamente a lesão patológica e suprimiu autofagia, inflamação e EMT (P<0,05). Experimentos duais de repórter de luciferase e CHIP-qPCR confirmaram o alvo miR-221-5p/NLRP1; a transfecção mostrou diminuição da expressão de mRNA e proteína de NLRP1 com mimético e aumento com inibidor (P<0,05); knockdown de NLRP1 mimetizou os efeitos de miR-221-5p, revertidos pelo inibidor (P<0,05). Camundongos do modelo mostraram expressão aumentada de mRNA e proteína NLRP1 no tecido traqueal em comparação com controles (P<0,05), o grupo agonista apresentou níveis reduzidos (P<0,05) e o grupo HGF-MSCs-EXO níveis aumentados em relação ao agonista (P<0,05). Finalmente, comparado ao grupo controle com knockdown, o grupo HGF-MSCs-EXO com knockdown de NLRP1 mostrou expressão significativamente reduzida de NLRP1, melhora patológica e efeitos regulatórios mais fortes na autofagia, inflamação e EMT (P<0,05). Discussão: HGF-MSCs-EXO podem entregar miR-221-5p para inibir especificamente a expressão de NLRP1, regulando a autofagia e atenuando EMT e inflamação nas células epiteliais das vias aéreas em BO, fornecendo novos alvos potenciais e direções terapêuticas para o tratamento da BO.

HGF-MSCs;exossomos;autofagia;bronquiolite obstrutiva