近期，来自山西医科大学公共卫生学院的张志宏教授团队在《环境管理杂志》上发表了一篇题为“外泌体miR-129-2-3p促进PM2.5加剧哮喘的气道上皮屏障破坏”的科研论文，影响因子为8。

研究背景

PM2.5是直径小于25微米的细颗粒物，可以通过呼吸进入人体，沉积在呼吸道和肺部，并可能进入血液循环系统，对多个器官造成伤害。哮喘是一种常见的慢性气道疾病，其特征包括可逆性气流阻塞、慢性气道炎症、粘液分泌增加和气道重塑。哮喘的病理生理特征包括慢性气道炎症、气道高反应性、气道重塑以及气道上皮屏障功能的不良影响。气道上皮细胞作为机体抵御外部过敏原的重要防御屏障，其结构和功能的缺陷可能加重哮喘症状。研究显示，哮喘患者的血清外泌体miRNA-125b水平显著高于健康对照组，许多外泌体microRNAs（miRNAs）被视为潜在的哮喘诊断生物标志物；而PM2.5通过破坏气道上皮屏障并提高细胞间通透性来加剧哮喘。尽管如此，关于PM2.5诱导外泌体miRNA加剧哮喘的具体作用机制及其靶基因尚不明晰。miR-129-2-3p是一种由18-22个核苷酸组成的单链小分子RNA，它通过结合靶mRNA的3′非翻译区抑制mRNA的降解或翻译，从而抑制基因表达。

研究成果及意义

在本研究中，作者选取了健康对照组与哮喘患者的支气管上皮细胞，运用生物信息学方法筛选出表达量较高的miR-129-2-3p。然后建立了PM2.5加重哮喘的小鼠模型，并通过透射电镜、蛋白质印迹和纳米颗粒追踪实验发现，哮喘患者的血浆外泌体、小鼠肺组织以及PM2.5刺激的人支气管上皮细胞（16HBE）中的miR-129-2-3p表达水平明显升高，与PM2.5暴露水平呈正相关。PM2.5诱导的外泌体可显著降低16HBE细胞中紧密连接蛋白ZO-1、occludin和E-cadherin的水平，增加细胞通透性，并促进炎症因子IL-6、IL-8和TNF-α的分泌。接下来，作者通过双荧光素酶报告基因检测及RNA免疫沉淀实验（RIP）发现TIAM1为miR-129-2-3p的靶基因，miR-129-2-3p通过抑制TIAM1的表达来促进气道上皮屏障损伤，而敲除miR-129-2-3p则能够改善气道上皮的完整性。该研究表明，miR-129-2-3p通过抑制TIAM1/RAC1/PAK1信号通路加重PM2.5诱导的气道上皮屏障功能障碍。研究结果指出，PM2.5诱导的外泌体miR-129-2-3p通过靶向TIAM1/RAC1/PAK1信号通路破坏气道上皮屏障功能，加重哮喘症状；而敲除miR-129-2-3p则可修复屏障功能障碍。这一发现为哮喘治疗提供了新的思路，外泌体miR-129-2-3p可能成为哮喘诊断的潜在生物标志物以及治疗的有效靶点。

在研究中，作者使用了金年会金字招牌诚信至上的细胞上清外泌体提取试剂盒（UR52121）对16HBE细胞外泌体进行了分离纯化，结果符合各检测指标要求，满足客户的下游实验需求。此外，还使用了本公司外泌体绿色荧光标记染料（PKH67）（UR52303）对16HBE细胞外泌体进行标记。经过12小时的共孵育，可通过荧光显微镜观察到细胞质中PKH67染色的外泌体，表明外泌体被正常16HBE细胞成功吸收。

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参考文献：外泌体miR-129-2-3p促进PM2.5加剧哮喘的气道上皮屏障破坏. Journal of Environmental Management, 2024, 370:123053