巨噬细胞Migrasome调控成纤维细胞转分化：糖尿病肾病肾间质纤维化形成的新机制

Macrophage infiltration, functional phenotype and fibroblast transdifferentiation play vital role in the process of renal interstitial fibrosis in diabetic nephropathy(DN). However, the exact mechanism has not been completely elucidated. Migrasome is a new type of extracellular vesicles released by cells through the newly discovered "migracytosis" mechanism. It is different from the common EVs in mechanism and characterization that plays an important role in intercellular communication. Recently, we found in vitro that macrophages secrete Migrasomes and Migrasomes released from different phenotype of macrophages present content heterogeneity which have a key effect on the proliferation and differentiation of fibroblasts. The important fibrotic factor IL-11 loaded in Migrasome might involve in the progress. Based on previous studies, we will explore the targeting effects and mechanism of macrophage Migrasome on fibroblast transdifferentiation in vitro and in vivo by the ways of molecular techniques, proteomic analysis, immunoelectron microscopy techniques and fluorescence in situ hybridization. This study will provide a novel insight into the mechanism of DN interstitial fibrosis and contribute to the establishment of new strategy for fibrosis prevention in DN.

巨噬细胞迁移浸润、功能表型和成纤维细胞（Fb）转分化在糖尿病肾病（DN）肾间质纤维化形成中发挥重要作用，然而巨噬细胞与Fb之间交互作用的详细机制仍未阐明。“迁移小体”（Migrasome）是新近发现的一种新型细胞外囊泡（EVs），它是由细胞通过新发现的“迁移胞吐”作用所释放，其生成机制和表征形态均不同于常见的EVs，在细胞间通讯中发挥重要作用。我们在体外实验中发现，巨噬细胞分泌Migrasome,不同表型巨噬细胞分泌的Migrasome具有显著异质性，后者对Fb增殖与转分化发挥不同的调控作用，Migrasome内装载的重要致纤维化因子IL-11可能与此密切相关。因此，本研究拟在前期工作基础上，利用分子生物学、蛋白质组学、免疫电镜、原位杂交技术等多种方法，重点探讨巨噬细胞Migrasome诱导成纤维细胞转分化靶向效应及其调控机制，以阐明DN肾间质纤维化形成机制，为DN防治提供新思路。

糖尿病肾病（DN）是糖尿病常见的微血管并发症之一，也是导致终末期肾病（ESRD）的最常见原因。肾间质炎症和纤维化是DN基本病理特征，与疾病预后密切相关，肾间质纤维化形成机制是DN研究领域中的关键科学问题之一。既往研究发现，肾脏纤维化病理进程中肾间质区以及血管周围大量巨噬细胞炎症性浸润，参与诱导成纤维细胞增殖、转分化导致过量细胞外基质积聚、肾脏组织结构破坏及功能丧失，这种炎症病理改变是DN肾间质纤维化形成的关键环节，然而，其详细机制仍未阐明。. 本课题基于国内外最新研究进展、前期工作基础和预实验结果，重点围绕巨噬细胞 Migrasome （M-mig）这一新型细胞外囊泡与肾脏固有细胞-成纤维细胞对话调控机制展开系统研究。取得以下重要研究结果:1、证实巨噬细胞生成M-mig这一重要细胞生物学现象，进一步发现M-mig是一类来源于巨噬细胞丝状伪足顶端特殊类型膜性囊泡。在DN患者STZ诱导的糖尿病模型小鼠研究中，观察和证实了肾间质中存在巨噬细胞M-mig及M-mig被间质成纤维细胞所摄取；2、我们对M-mig形成过程、表征特征鉴定，发现活化的巨噬细胞释放M-mig囊泡显著增多；3、巨噬细胞M-mig基因表达谱分析发现，不同表型巨噬细胞其释放的Mig基因表达谱差异显著，M1/M2 -mig异质性对成纤维细胞增殖、转分化产生关键影响；4、HG/M1-migIL11是诱导成纤维细胞转分化的重要细胞分子；5、抑制HG/M1-migIL11通路可减轻糖尿病小鼠肾脏纤维化。. 本课题首次报道巨噬细胞丝状伪足来源的特殊类型囊泡—M-mig，M-mig信息传递可能是巨噬细胞一种特殊的细胞间通讯模式，对其结构和功能的研究扩展了我们对巨噬细胞新认识。本课题创新性提出巨噬细胞-Mig-成纤维细胞转分化靶向调控这一新观点，阐明了HG/M1-migIL11诱导成纤维细胞转分化是DN肾间质纤维化形成的重要机制，同时也为其它巨噬细胞炎症性相关疾病研究提供重要新思路。