火速get！5张图也能拿下14+？“外泌体”研究又又又出新招啦~!

移植是终末期器官衰竭的最终治疗方法，但其疗效经常受到免疫排斥的影响。北京同仁医院何彦团队和中南大学药学院周文虎团队联合研究了一种新策略，利用来自B16-F10黑色素瘤细胞的肿瘤来源的外泌体 (B16-Exo) 来减轻移植后免疫排斥反应，该研究揭示了肿瘤来源外泌体对移植免疫抑制的新机制。

湾湾今天分享的是一篇发表在【Advanced Science】（IF：14.3）上题为“Harnessing Tumor Cell-Derived Exosomes for ImmuneRejection Management in Corneal Transplantation”的研究，该研究证实了肿瘤来源的外泌体B16-Exo具有抑制角膜移植免疫排斥反应的作用，为器官移植免疫调节剂的研发提供了新的策略。

 

 

​研究成果

1. B16-Exo减轻同种异体角膜移植免疫排斥反应的治疗效果

图1A：B16-Exo和 JB6-Exo的代表性透射电子显微镜 (TEM) 图像和尺寸分布。

图1B：不同外泌体中外泌体标记物（Alix、CD63、GAPDH）的蛋白质印迹分析。

图1C：追踪通过结膜下注射注射到接受角膜移植的小鼠体内的Dio标记的外泌体。显示了注射后第6天的分布。

图1D：第0-35天进行的角膜移植的示意图，每周联合施用一次外泌体或PBS。每隔一天观察一次角膜，直到第42天。在第18天随机选择小鼠并处死以进行HE染色、免疫荧光染色（IF）和流式细胞术（FCM）。

图1E：指定给药的同种移植物和同种异体移植物的Kaplan-Meier存活曲线。

图1F：第18天移植角膜的细长灯图像（前视图）。

图1G：移植后第18天角膜移植物的HE染色。

图1H：移植角膜中免疫细胞 (CD45 ⁺ ) 和 T 细胞 (CD3 ⁺ ) 染色。

图1I：整个角膜移植物中CD45 ⁺免疫细胞的百分比。

图1J：整个角膜移植物中CD3 ⁺ T 细胞的百分比。

结果表明，B16-Exo是一种有前途的治疗剂，能够在同种异体角膜移植中保持角膜透明度、调节局部免疫并延长存活期，从而证实了其在移植医学中的潜在用途。

 

2. B16-Exo对角膜移植后血管生成的抑制作用

图2A：用于移植角膜新生血管形成评估的图像处理。

图2B：移植后第18天移植角膜中CD31染色（新生血管）的代表性免疫荧光显微照片。

图2C：图2B中新血管形成面积的量化。

图2D：用VEGF结合JB6-Exo或B16-Exo处理的HUVEC中管形成的代表性图像。

图2F–H：在血液中占CD45⁺免疫细胞的MDSCs、粒细胞MDSCs（PMN-MDSCs）和单核细胞MDSCs（M-MDSCs）的标准化百分比。

图2I–L：脾脏中MDSCs、PMN-MDSCs和M-MDSCs占CD45 ⁺免疫细胞的标准化百分比。

图2H：移植后第18天血清中IL-6水平的定量。

结果表明，与JB6-Exo相比，B16-Exo显著抑制管状结构形成（图 2D、E），支持我们的体内研究结果，即 B16-Exo 具有更明显的抗血管生成作用。

 

3. 蛋白质组学分析揭示JAK2在B16-Exo中的差异表达和潜在功能意义

图3A：维恩图显示B16-Exo和JB6-Exo中共享的蛋白质数量。

图3B：差异表达蛋白分布的火山图。

图3C：蛋白质-蛋白质相互作用 (PPI) 网络显示JAK2是最频繁相互作用的蛋白质。

图3D：使用基因集富集分析 (GSEA) 对B16-Exo进行KEGG功能富集分析。

图3E：热图显示基于GSEA的JAK-STAT信号通路中差异表达的蛋白质。

图3F：JAK2和AKT1蛋白表达水平的蛋白质印迹验证。

图3G：JAK-STAT信号通路的富集评分(ES)。

鉴于MDSCs在角膜移植免疫调节和抗血管生成过程中的重要作用，推测B16-Exo可能通过JAK-STAT信号通路对MDSCs功能产生深远影响，从而在控制同种异体角膜移植免疫排斥反应中发挥治疗作用。

 

4. B16-Exo通过JAK2通路介导MDSCs的扩增和功能

图4A-D：MDSCs的代表性流式细胞术细胞图。经处理后，在MDSCs极化介质（IL-6和GM-CSF）存在下，（B）MDSCs、（C）PMN-MDSCs 和（D）M-MDSCs的数量。

图4E：收集不存在或存在抗JAK2的情况下用所示外泌体处理72小时的MDSCs，与 CD4 ⁺ T细胞共培养5天。

图4F：显示了图4D中评估的CFSE标记的CD4 ⁺ T细胞的增殖。

综上所述，B16-Exo通过JAK2途径强力增强MDSCs的增殖和免疫抑制能力，从而有效调节T细胞增殖的动态。这一机制见解与肿瘤发生过程中MDSCs介导的T细胞功能障碍的观察结果密切相关。

 

5. JAK2在B16-Exo诱导的MDSCs扩增和体内功能中的作用

图5 JAK2在B16-Exo介导的MDSCs功能中的作用及其对角膜移植排斥反应的调节

图5A：各种治疗移植后的存活率曲线。

图5B：第18天移植角膜的细长灯图像（前视图）。

图5C：移植后第18天的角膜移植物的HE 染色。

图5D：移植角膜中的免疫细胞 (CD45 ⁺ ) 和T细胞 (CD3 ⁺ ) 染色。

图5E-F：CD45和 CD3免疫细胞的定量分析。

图5G：荧光标记血管的角膜图像。

图5H：新生血管面积的定量分析结果。

图5I–N：脾脏和血液中MDSCs及其亚型的比例和分布。

这些结果证实B16-Exo依赖JAK2抑制体内角膜移植排斥反应。

 

结论

本研究证明了B16-Exo在改善移植免疫排斥反应方面的治疗功效。该研究的实验结果不仅丰富了我们对外泌体免疫调节机制的理解，而且揭示了肿瘤细胞外泌体在移植免疫学中的治疗潜力。值得注意的是，肿瘤来源的外泌体在眼部微环境中模拟并应用肿瘤免疫调节机制，能够有效抑制免疫反应。这一突破性的发现为利用肿瘤细胞衍生的外泌体治疗眼部移植排斥奠定了基础。