急性心肌梗死是全球性的致命疾病之一，再灌注治疗可以恢复患者缺血心肌的血流，从而减少梗死面积，但随之而来的心肌缺血再灌注（ischemia-reperfusion，I/R）损伤可以诱导心肌细胞凋亡。徐标教授团队既往研究发现静脉注射过表达KLF2的内皮细胞外泌体（KLF2-EXO）能有效改善心肌缺血再灌注损伤，但静脉注射外泌体需要较大的剂量，而淋巴引流途径可以有效向心脏传递外泌体。
近日，南京大学医学院附属鼓楼医院徐标/顾蓉教授团队在International Journal of Nanomedicine杂志上发表题为“Lymph Node Exosomes Delivery Attenuates Myocardial Ischemia-Reperfusion Injury via Regulating PTEN-PI3K/Akt Pathway Mediated Myocardiocyte Apoptosis”的论文，主要介绍了淋巴结内注射KLF2-EXO通过递送miRNA-486-5p靶向PTEN-PI3K/Akt通路来减轻小鼠的心肌I/R损伤，从而抑制心肌细胞的凋亡，揭示了淋巴结-淋巴-心脏轴外泌体给药的新方法，KLF2-EXO可作为未来心梗患者的潜在疗法。论文第一作者为南京大学医学院附属鼓楼医院乔帅华主治医师和硕士研究生邬保川，通讯作者为徐标教授和顾蓉教授。该研究受到国家自然科学基金（82200299, 81870291和82070366）的支持。
首先，研究者从C57BL/6小鼠的冠状动脉内皮中分离出小鼠冠状动脉内皮细胞（Mouse coronary endothelial cells，MCAECs），并使用内皮细胞表面标志物CD31和Dil-acLDL染色以确认其纯度。然后，用编码KLF2的慢病毒载体转染MCAECs，使KLF2在mRNA和蛋白质水平上的表达显著增加。接下来，超速离心法分离外泌体（KLF2-EXO和Vector-EXO），利用纳米颗粒跟踪分析、透射电子显微镜和western blot进行外泌体鉴定。
MCAECs的提取与慢病毒转染
接下来，作者构建小鼠心肌I/R损伤模型，再灌注后立即将KLF2-EXO或Vector-EXO注射到腹股沟淋巴结中，发现在心肌I/R损伤后第3天和第14天，KLF2-EXO治疗的小鼠心功能明显改善，梗死面积和纤维化面积明显减轻。
KLF2-EXO减轻心肌I/R损伤
用荧光膜标记物CM-Dil（红色）标记外泌体并注射到I/R损伤小鼠的腹股沟淋巴结中，72小时后，KLF2-EXO可以通过淋巴系统转运到心脏组织中。同时，免疫荧光染色和western blot均提示KLF2-EXO治疗的小鼠心肌细胞凋亡下降。
KLF2-EXO被转运到心脏并抑制心肌缺血再灌注损伤后的心肌细胞凋亡
对KLF2-EXO与Vector-EXO进行差异表达的miRNA测序，发现与Vector-EXO相比，KLF2-EXO中有96个miRNA存在差异表达，其中40个miRNA上调，56个miRNA下调，火山图清楚地显示miR-486-5p的表达差异最大，并通过qPCR进行验证。
miR-486-5p是KLF2-EXO改善心肌缺血再灌注损伤的有效成分
接下来，作者使用miR-486-5p antagomir或阴性对照（negative control，NC）antagomir转染KLF2过表达的MCAECs，并从培养细胞的上清液中分离外泌体，重复上述实验，发现KLF2-EXO的作用减弱了，提示miR-486-5p在KLF2-EXO改善心肌I/R损伤中至关重要。
miR-486-5p antagomir消除KLF2-EXO减轻心肌缺血再灌注损伤的作用
通过TargetScan生物信息平台预测miR-486-5p的潜在靶基因，发现miR-486-5p与PTEN存在结合位点，同时KLF2-EXO处理的小鼠心脏中PTEN蛋白质表达减少。接下来，作者使用双荧光素酶报告基因证明miR-486-5p特异性地结合PTEN mRNA的3’-UTR。最后，通过蛋白检测证实PTEN-PI3K/Akt途径是KLF2-EXO中的关键调节成分，其有助于抑制心肌细胞凋亡，进而减轻心肌I/R损伤。
PTEN-PI3K/Akt通路作为下游机制参与KLF2-EXO对心肌细胞凋亡的调节
研究结论示意图
参考文献：
Lymph Node Exosomes Delivery Attenuates Myocardial Ischemia-Reperfusion Injury via Regulating PTEN-PI3K/Akt Pathway Mediated Myocardiocyte Apoptosis. International Journal of Nanomedicine. 2025:20 4967–4981.
外泌体资讯网 Int J Nanomed｜南京大学附属鼓楼医院徐标/顾蓉：腹股沟淋巴结注射KLF2过表达内皮细胞外泌体减轻心肌缺血再灌注损伤
