HO-1修饰骨髓间充质干细胞来源小细胞外囊泡通过递送PDIA4促进修复性巨噬细胞极化缓解脂肪肝移植物缺血再灌注损伤

　　为解决脂肪肝移植物缺血再灌注损伤(IRI)的临床难题，南开大学团队开展HO-1修饰骨髓间充质干细胞(BMMSCs)来源小细胞外囊泡(HM-sEVs)的机制研究。研究发现HM-sEVs通过递送蛋白二硫键异构酶A4(PDIA4)激活PDIA4/HSP90/MYC轴，显著促进修复性巨噬细胞极化，较普通BMMSCs-sEVs(M-sEVs)更具治疗优势。该研究为拓展边缘性供肝应用提供新策略。

　　

随着终末期肝病发病率攀升，肝移植需求激增与供体短缺的矛盾日益突出。利用重度脂肪变性肝脏作为边缘供体是缓解短缺的重要策略，但这类器官对缺血再灌注损伤(IRI)异常敏感，移植后易发生不可逆损伤。在IRI病理过程中，占肝脏非实质细胞30%-35%的巨噬细胞扮演着双重角色——促炎性M1型加剧损伤，而修复性M2型促进组织再生。如何精准调控巨噬细胞极化平衡，成为提高脂肪肝移植物存活率的关键科学问题。

南开大学研究团队在《Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease》发表的研究，创新性地采用血红素加氧酶-1(HO-1)修饰的骨髓间充质干细胞(BMMSCs)来源小细胞外囊泡(HM-sEVs)，通过多组学分析结合功能验证，揭示了PDIA4/HSP90/MYC轴调控巨噬细胞极化的新机制。研究首先通过差速离心法提取sEVs，采用透射电镜、纳米颗粒追踪和Western blot进行表征；建立大鼠脂肪肝移植IRI模型和缺氧/复氧(H/R)细胞模型；运用流式细胞术、免疫荧光评估巨噬细胞表型；结合Co-IP、GST pull-down和质谱分析解析蛋白互作网络。

3.1 HM-sEVs的鉴定与生物分布
透射电镜显示HM-sEVs呈典型杯状双膜结构，粒径约105nm，高表达CD63/TSG101/CD9标志蛋白。体内示踪实验证实sEVs具有显著肝脏趋向性，门静脉注射后主要富集于肝脏，并能被巨噬细胞有效摄取。

3.3 HM-sEVs缓解脂肪肝移植物IRI
在甲硫氨酸/胆碱缺乏饮食诱导的大鼠脂肪肝移植模型中，HM-sEVs治疗组较M-sEVs组显著降低 Suzuki病理评分(下降42%)和血清AST/ALT水平(P<0.05)，同时减少肝细胞凋亡和炎症浸润。

3.4 促进修复性巨噬细胞极化
RNA-seq分析发现IRI后先天免疫应答通路显著激活。HM-sEVs处理使肝脏CD68⁺
CD206⁺
修复性巨噬细胞比例增加2.3倍，同时IL-10分泌量提升68%，而促炎因子IL-1β/IL-12受到同等程度抑制。

3.6 PDIA4依赖的极化调控
蛋白质组学显示HM-sEVs中PDIA4含量较M-sEVs高5.8倍。过表达PDIA4使H/R处理的巨噬细胞MYC蛋白半衰期延长3.2小时，通过GST pull-down证实PDIA4与HSP90直接结合，形成三元复合物保护MYC免受泛素化降解。

3.8 HSP90介导的机制解析
使用HSP90抑制剂17-AAG(5μM)可完全逆转PDIA4对MYC的稳定作用，证实该调控依赖HSP90分子伴侣功能。免疫共沉淀显示PDIA4增强HSP90与MYC的结合强度，使MYC泛素化水平降低61%。

这项研究首次阐明HO-1修饰可优化BMMSCs-sEVs的蛋白 cargo组成，其中PDIA4作为关键效应分子，通过创新性发现PDIA4/HSP90/MYC轴，为巨噬细胞表型调控提供全新靶点。相较于传统细胞治疗，sEVs具有更佳的安全性和储存稳定性，其"无细胞"特性规避了致瘤性和栓塞风险。该成果不仅为脂肪肝移植物IRI提供特异性干预策略，更拓展了工程化sEVs在器官移植领域的应用前景。未来研究可进一步探索PDIA4与其他免疫细胞的互作机制，以及临床级sEVs规模化制备的转化路径。