miR-125b-5p富集的FAP来源外泌体通过诱导促再生巨噬细胞极化促进肌肉再生

　　本研究针对肌肉修复过程中FAP（纤维脂肪祖细胞）来源外泌体对巨噬细胞极化的调控机制展开探索。研究人员发现损伤后10天分离的FAP外泌体（FAPD10-exos）能显著诱导M2型巨噬细胞极化，并通过miR-125b-5p靶向抑制PTPN1/ERK通路增强肌肉干细胞（MuSCs）活性和组织修复。该研究为肌肉损伤提供了新型纳米治疗策略，发表于《Stem Cell Research》。

　　

骨骼肌损伤修复是一个高度协调的生物学过程，涉及肌肉干细胞（MuSCs）激活与微环境重塑的动态平衡。在这一过程中，巨噬细胞从促炎型（M1）向抗炎型（M2）的极化转变尤为关键，而纤维脂肪祖细胞（FAPs）作为间质前体细胞，其命运变化与巨噬细胞的相互作用尚未完全阐明。现有研究虽提示外泌体可能参与这一调控，但FAPs在不同修复阶段的外泌体功能差异及其分子机制仍是未解之谜。

为解答这一问题，中国人民解放军西部战区总医院（General Hospital of Western Theater Command）的研究团队开展了一项创新性研究。通过建立小鼠急性肌肉损伤模型，研究人员分离了损伤后3天（炎症期）、7天（再生期）和10天（成熟期）的FAPs，提取其外泌体（FAP^D10-exos）并进行功能比较。研究采用纳米颗粒追踪分析（NTA）、透射电镜（TEM）等技术表征外泌体特性，通过体外巨噬细胞极化实验和体内肌肉修复模型验证功能，结合miRNA测序和双荧光素酶报告系统筛选关键分子机制。

关键技术包括：1）从CTX诱导的损伤肌肉中分选FAPs；2）超速离心法提取外泌体；3）骨髓来源巨噬细胞（BMDMs）极化诱导；4）miRNA测序与生物信息学分析；5）肌肉干细胞共培养实验；6）ERK通路活性检测。

研究结果

1. FAP^D10-exos的特性与摄取优势

   透射电镜显示三类外泌体形态相似，但损伤10天来源的外泌体TSG101蛋白表达更高，且巨噬细胞对其摄取效率显著优于其他组（图1E-F）。

2. M2巨噬细胞极化的高效诱导

   FAP^D10-exos处理使RAW264.7细胞和BMDMs的CD206⁺细胞比例提升2倍（图2C,F），并显著上调IL-10、Arg1等M2标志物。体内实验证实其可增加损伤肌肉中Ly6C^low巨噬细胞比例（图2L-M）。

3. miR-125b-5p的核心调控作用

   RNA测序发现miR-125b-5p占外泌体miRNA总量的27.8%（图3A）。功能实验表明其模拟物（agomir）可重现外泌体的促M2效应，而抑制剂（antagomir）则逆转该作用（图3H）。

4. PTPN1/ERK通路机制解析

   双荧光素酶报告证实PTPN1是miR-125b-5p的直接靶标（图4F）。过表达PTPN1会激活ERK通路并抑制M2极化，而miR-125b-5p通过抑制该通路增强促再生表型（图5G-H）。

5. 肌肉修复的功能验证

   FAP^D10-exos处理的巨噬细胞条件培养基使MuSCs中MyoD⁺/Pax7⁺双阳性细胞增加50%（图6D-F），体内应用可减少15%纤维化面积并提升肌纤维横截面积（图6I,M）。

结论与意义

该研究首次揭示了FAPs通过时空特异性外泌体调控巨噬细胞极化的新机制，阐明miR-125b-5p/PTPN1/ERK轴在肌肉再生中的核心作用。Yang Meng-meng、Luo Jing-ya等作者不仅为理解细胞间通讯提供了理论突破，更开发出具有转化潜力的纳米治疗策略——FAP^D10-exos或miR-125b-5p模拟物可成为促进组织修复的"细胞间信使"。研究为肌肉损伤、慢性炎症性疾病等提供了新的干预靶点，其外泌体时序调控理念对再生医学具有普适性启示。