Цель – исследовать роль экзосом, модифицированных фактором роста гепатоцитов (HGF-MSCs), в индукции miR-221-5p/NLRP1-опосредованной регуляции аутофагии и ее влияние на эпителиально-мезенхимальный переход (EMT) и воспаление эпителиальных клеток дыхательных путей при обструктивном бронхиолите (BO). Методика: после сверхэкспрессии HGF в мезенхимальных стволовых клетках (MSCs) пуповинной крови выделяли экзосомы (HGF-MSCs-EXO). Morphologia экзосом исследована электронной микроскопией, распределение размеров – анализатором частиц, экспрессия маркеров CD63 и опухолевого супрессорного гена 101 (TSG101) определена методом вестерн-блоттинга, экспрессия мРНК HGF – методом qRT-PCR для подтверждения успешного создания HGF-MSCs-EXO. Построена модель BO у мышей и LPS-стимулированная in vitro модель BO на клетках TC-1, обработанных HGF-MSCs-EXO. Оценивали повреждение трахеальной ткани гистологически, выраженность аутофагии (Beclin1, ATG5, p62), воспалительных цитокинов (IL-6, IL-1β, IFN-γ) – ELISA, экспрессию EMT-маркеров (α-SMA, виментин, E-кадгерин) – вестерн-блоттингом. Проводили трансфекцию ингибиторов и агонистов miR-221-5p, снижение экспрессии NLRP1, люциферазный репортерный анализ и CHIP-qPCR для выявления таргетных взаимодействий miR-221-5p и NLRP1 и их роли в регуляции BO HGF-MSCs-EXO. Результаты: HGF-MSCs-EXO успешно созданы, имеют чашеобразную/везикулярную форму при трансмиссионной электронной микроскопии, размер 30-150 нм по данным анализа частиц, высокой уровень экспрессии CD63, TSG101 и HGF мРНК. In vivo модель BO у мышей показала выраженное повреждение трахеи, усиленную аутофагию (повышение Beclin1, ATG5, снижение p62), воспаление (увеличение IL-6, IL-1β, IFN-γ) и EMT (снижение E-кадгерина, повышение α-SMA, виментин) (P<0,05), которые значительно улучшились под действием HGF-MSCs-EXO (P<0,05). In vitro эксперименты подтверждены PKH26 флуоресценцией поглощения, LPS-индуцированная модель показала сходные изменения аутофагии, воспаления, EMT, снижение miR-221-5p и повышение NLRP1 (P<0,05), обратимые HGF-MSCs-EXO (P<0,05). Модификация HGF усиливает экспрессию miR-221-5p в MSCs и экзосомах (P<0,05), ингибирование miR-221-5p отменяет подавление аутофагии HGF-MSCs-EXO (P<0,05). Агонист miR-221-5p в in vivo и in vitro моделях увеличивает экспрессию, улучшает патологию, подавляет аутофагию, воспаление и EMT (P<0,05). Люциферазный репортер и CHIP-qPCR подтвердили цель miR-221-5p на NLRP1; трансфекция показала снижение мРНК и белка NLRP1 мимиком miR-221-5p и повышение ингибитором (P<0,05); снижение NLRP1 моделирует эффекты miR-221-5p, ингибитор miR-221-5p обратил эти эффекты (P<0,05). Модель мыши показала более высокую экспрессию NLRP1 в трахеальной ткани среди групп по сравнению с контролем (P<0,05), агонист miR-221-5p снижал уровни (P<0,05), а HGF-MSCs-EXO – повышал по сравнению с агонистом (P<0,05). Группа HGF-MSCs-EXO + снижение NLRP1 продемонстрировала значительное снижение экспрессии NLRP1, улучшение патологического повреждения и усиленные регуляторные эффекты аутофагии, воспаления и EMT по сравнению с контролем (P<0,05). Обсуждение: HGF-MSCs-EXO могут доставлять miR-221-5p, направленно подавлять экспрессию NLRP1, регулировать аутофагию и снижать EMT и воспаление в эпителиальных клетках дыхательных путей при BO, предлагая новый потенциальный терапевтический мишень и направление для лечения BO.

HGF-MSCs;экзосомы;аутофагия;обструктивный бронхиолит