間葉系幹細胞由来の細胞外ベシクルはmiRNA-214-3pを介して放射線誘発性肺障害を減衰させる

Mesenchymal Stem Cells Derived Extracellular Vesicles Attenuate Radiation-Induced Lung Injury via miRNA-214-3p.

• Xudan Lei
• Ningning He
• Lihong Zhu
• Manqian Zhou
• Kaiyue Zhang
• Chen Wang
• Haoyan Huang
• Shang Chen
• Yuhao Li
• Qiang Liu
• Zhibo Han
• Zhikun Guo
• Zhongchao Han
• Zongjin Li

抄録

研究テーマ:

放射線治療は胸部悪性腫瘍に対して有効な治療法であるが、肺障害を引き起こす可能性があり、一部の患者では呼吸不全を引き起こす可能性がある。現在、間葉系幹細胞（MSC）由来の細胞外小胞（EV）は、肺疾患の無細胞治療の新たな候補として認識されている。ここでは、MSC由来のEV（MSC-EV）が放射線誘発性肺障害を改善できるかどうかを検討した。

AIMS: Radiotherapy is an effective treatment for thoracic malignancies, but it can cause pulmonary injury and may lead to respiratory failure in a subset of patients. Extracellular vesicles (EVs) derived from mesenchymal stem cells (MSCs) are now recognized as a new candidate for cell-free treatment of lung diseases. Here, we investigated whether MSC-derived EVs (MSC-EVs) could ameliorate radiation-induced lung injury.

結果:

マウスを総線量15Gyの胸部放射線に曝露し、MSC-EVの内皮細胞損傷、血管透過性、炎症、線維化に対する保護効果を評価した。その結果、MSC-EVは放射線によって誘発される肺の血管障害,炎症,線維化を減少させることがわかった。さらに、MSC-EVは、ATM/P53/P21シグナルをダウンレギュレーションすることで、放射線誘発DNA損傷を減少させた。これらの結果から、ATMのダウンレギュレーションは、MSC-EVに富むmiR-214-3pによって制御されていることが確認されました。さらに解析を進めた結果、MSC-EVsは老化に伴う分泌表現型の発現を抑制し、内皮細胞の放射線誘発損傷を減衰させることが示された。革新と結論。本研究により、MSC-EV が miR-214-3p を導入することで肺の放射線障害を軽減できることが明らかになり、放射線治療による肺の障害を最小限に抑えるための新たな道が開かれた。

RESULTS: We exposed mice to thoracic radiation with a total dose of 15 Gy and assessed the protective effects of MSC-EVs on endothelial cells damage, vascular permeability, inflammation and fibrosis. We found that MSC-EVs attenuated radiation-induced lung vascular damage, inflammation, and fibrosis. Moreover, MSC-EVs reduced the levels of radiation-induced DNA damage by downregulating ATM/P53/P21 signaling. Our results confirmed that the downregulation of ATM was regulated by miR-214-3p, which was enriched in MSC-EVs. Further analysis demonstrated that MSC-EVs inhibited the senescence associated secretory phenotype development and attenuated the radiation-induced injury of endothelial cells. Innovation and conclusion: Our study reveals that MSC-EVs can reduce pulmonary radiation injury through transferring miR-214-3p, providing new avenues to minimize lung injury from radiation therapy.