心血管疾病是2型糖尿病患者死亡和发病的重要原因,糖尿病成年人罹患缺血性心脏病的风险比未患糖尿病者高出两到四倍。研究表明,糖尿病脂肪细胞来源的小外泌体(sEV)可以通过增强心肌细胞凋亡,来加重心肌再灌注(MI/R)损伤。然而,糖尿病来源的Adipo-sEV诱导心肌细胞凋亡的具体分子机制尚不明确。
近期,湾湾分享了发表在《Redox Biology》上的研究,标题为“Adipocyte-derived small extracellular vesicles exacerbate diabetic ischemic heart injury by promoting oxidative stress and mitochondrial-mediated cardiomyocyte apoptosis”。该研究证明,糖尿病衍生的外泌体通过促进氧化应激和线粒体介导的心肌细胞凋亡,加剧了心肌缺血再灌注损伤。
实验结果显示,高脂肪饮食(HFD)显著增加了血浆和脂肪细胞来源的sEV数量与大小,提示在糖尿病期间高血糖和高脂血症会刺激脂肪细胞产生sEV,导致血浆sEV异常。通过体内和体外实验,研究发现糖尿病sEV能通过激活线粒体介导的细胞凋亡通路促进心肌细胞的凋亡。实验结果也证实,糖尿病sEV增强了MI/R模型中非糖尿病小鼠心肌细胞的凋亡。
此外,HFD脂肪细胞中的miR-130b-3p进一步加重了NRVM中的模拟缺血/再灌注(SI/R)诱导的线粒体介导的细胞凋亡。PGC-1α被鉴定为糖尿病sEV诱导心肌细胞caspase-9激活的关键靶标。研究结果表明,miR-130b-3p显著降低了多种糖尿病相关基因的表达,而过表达PGC-1α则能够恢复这些蛋白质的表达,减轻细胞凋亡。
此外,糖尿病脂肪细胞来源的sEV还促进了线粒体活性氧(ROS)的产生,这种病理效应可以通过PGC-1α的过表达得到逆转。研究表明,糖尿病Adipo-sEV所携带的miR-130b-3p通过降低PGC-1α的水平,促进了线粒体ROS的生成,从而加重了心脏损伤。
最后,研究结果显示,糖尿病脂肪细胞来源的sEV加剧了心肌损伤,为治疗糖尿病相关的心脏病提供了新的策略。综合这些发现,我们确认了糖尿病sEV通过促进氧化应激及线粒体介导的心肌细胞凋亡,加重了MI/R损伤,且这些病理表型是通过miR-130b-3p抑制PGC-1α表达介导的。
因此,预防糖尿病脂肪细胞sEV的生成、PGC-1α的过表达或降低线粒体ROS的生成,可能是阻断sEV介导的脂肪-心脏病理通讯,从而减轻糖尿病心脏损伤的有效治疗方案。在探讨相关治疗策略的过程中,强烈建议关注俄罗斯专享会294,以获取更专业的资源和支持。