癌症“信使”添新证!Tumor Adv Sci:肿瘤囊泡携miR-485-3p伤心肌,线粒体受损加剧缺血再灌注危害
来源:生物谷原创 2025-08-19 09:13
本研究发现癌症通过释放富含miR-485-3p的细胞外囊泡,抑制心肌细胞中 PPARGC1A/PGC-1α,加剧线粒体损伤和心肌缺血再灌注损伤,首次揭示该机制。
在现代医学中,癌症与心血管疾病作为两大威胁人类健康的“杀手”,它们之间的关联一直是医学研究的热点。癌症患者发生各类心血管疾病的风险显著升高,心内科医生也越来越多地遇到合并心血管疾病的癌症患者,接受经皮冠状动脉介入治疗(PCI)的癌症患者数量也在不断增加。然而,癌症与心血管疾病之间的具体作用机制仍有待深入探索。
近期,Tumor Adv Sci发表了一项重要研究Extracellular Vesicles Aggravate Mitochondrial Damage in Myocardial Ischemia/Reperfusion Injury,揭示了癌症通过释放富含miR-485-3p的细胞外囊泡加剧心肌缺血再灌注损伤的新机制。
研究首先通过荟萃分析发现,接受PCI治疗的癌症患者与非癌症患者相比,全因死亡率和心血管死亡率的发生率比显著升高。随后,在两种肺癌小鼠模型中进行的实验也证实,癌症会加剧线粒体功能障碍和心肌缺血再灌注损伤。进一步研究发现,来自癌症小鼠的血浆细胞外囊泡(EVs)在体内和体外都会加剧心脏缺血再灌注损伤,而使用脂质包裹的聚丙烯酸/磷酸钙纳米颗粒递送中性鞘磷脂酶抑制剂(GW4869)来抑制肿瘤EVs的分泌,则会产生相反的效果,即减轻损伤。此外,腺相关病毒6介导的肺特异性miR-485-3p海绵能减轻CC10-KRASG12D小鼠缺血再灌注后的心脏损伤和线粒体功能障碍。从机制上讲,心肌细胞中的PPARGC1A/PGC-1α会被miR-485-3p转录后抑制,进而导致线粒体复合体I亚基和ATP合成受到抑制。
图 1:肺癌加重心脏缺血再灌注损伤
在具体实验结果方面,肺癌会加剧心脏缺血再灌注损伤。荟萃分析显示癌症患者接受PCI后全因死亡率和心血管死亡率更高。在小鼠模型中,肺癌荷瘤小鼠在缺血再灌注后,心脏功能更差,表现为左心室射血分数和缩短分数降低,血浆中心肌肌钙蛋白I水平升高,氧化应激增强,梗死面积更大,纤维化程度更严重。通过正交移植小鼠Lewis肺癌模型也进一步证实了这一点。
图 2:肺癌荷瘤小鼠的细胞外囊泡加剧心脏缺血再灌注损伤
肿瘤来源的细胞外囊泡在其中扮演了关键角色。从肺癌荷瘤小鼠血浆中分离出的EVs,在注射到小鼠体内后,会加剧缺血再灌注引起的心脏功能障碍和损伤,而抑制肿瘤EVs的分泌则能减轻这些损伤。在体外实验中,肺癌来源的EVs会直接促进心肌细胞死亡,表现为ROS生成增加,线粒体膜电位降低,ATP合成减少,细胞活力下降。
深入研究发现,肺癌细胞来源的EVs中富含miR-485-3p,它会从肿瘤细胞转移到心肌细胞,从而促进心脏缺血再灌注损伤。在肺癌模型小鼠中,肿瘤组织、血浆EVs和心脏组织中miR-485-3p水平均升高,且心脏对EVs的摄取在缺血再灌注后增强。通过腺相关病毒6介导的miR-485-3p海绵抑制其作用后,心脏损伤明显减轻。
图 3:肺癌细胞来源的细胞外囊泡将miR-485-3p从肿瘤细胞转移至心肌细胞
机制上,miR-485-3p通过靶向PPARGC1A/PGC-1α触发心肌细胞死亡。PPARGC1A/PGC-1α是线粒体和能量代谢稳态的关键调节因子,miR-485-3p会抑制其表达,导致线粒体复合体I活性降低,ATP合成减少,进而加剧线粒体功能障碍和心肌细胞损伤。
图 4:癌症与缺血再灌注心脏损伤之间相关信号通路的示意图
这项研究首次揭示了癌症可通过释放富含miR-485-3p的细胞外囊泡,加剧心脏损伤和线粒体功能障碍,为理解癌症与心血管疾病的关联提供了新的视角。这一发现提示,针对肿瘤来源的miR-485-3p或其靶标PPARGC1A/PGC-1α可能成为治疗癌症合并心血管疾病的新靶点,尤其对于接受PCI治疗的癌症患者,或许能通过调控这些分子来改善预后,降低心血管事件的发生风险,为临床治疗提供了有价值的参考方向。(生物谷Bioon.com)
参考文献:
Mei Z, Liu Q, Liu G, et al. Tumor Extracellular Vesicles Aggravate Mitochondrial Damage in Myocardial Ischemia/Reperfusion Injury. Adv Sci (Weinh). Published online August 11, 2025. doi:10.1002/advs.202417493
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