Экзосомальная циркулярная РНК, полученная из стромальных клеток костного мозга, улучшает заживление ран при диабетической язве стопы посредством активации пути ядерного фактора, родственного эритроидному фактору 2, и подавления ферроптоза

Введение: Диабетическая язва стопы (DFU) остаётся тяжёлым хроническим осложнением сахарного диабета и может приводить к инвалидизации. Было установлено, что экспрессия циркулярной РНК, кодируемой геном E3-убиквитин-протеинлигазой ITCH (circ-ITCH), снижена при диабетической ретинопатии и диабетической нефропатии, а её гиперэкспрессия способна подавлять патологические процессы при этих заболеваниях. Однако физиологическая и патологическая роль circ-ITCH в заживлении ран при DFU подробно не изучена.

Методы: Экзосомы, полученные из стромальных клеток костного мозга (BMSCs), выделяли и идентифицировали. Жизнеспособность клеток и ангиогенез в культуре эндотелиальных клеток пупочной вены человека (HUVECs) оценивали с помощью набора для подсчёта клеток 8 (CCK-8) и анализа формирования трубчатых структур соответственно. Взаимодействие circ-ITCH, белка 15, ассоциированного с TATA-связывающим фактором (TAF15), и мРНК ядерного фактора, родственного эритроидному фактору 2 (Nrf2), анализировали методом иммунопреципитации РНК (RIP), флуоресцентной гибридизации in situ (FISH) в сочетании с иммунофлуоресцентным окрашиванием и методом вытягивания РНК. Экспрессию circ-ITCH, TAF15, Nrf2, фактора роста эндотелия сосудов (VEGFR) и маркеров, связанных с ферроптозом, оценивали с помощью количественной ОТ-ПЦР в реальном времени, вестерн-блоттинга или иммуногистохимического исследования. Для подтверждения результатов, полученных in vitro, создавали мышиную модель DFU.

Результаты: Экспрессия circ-ITCH была снижена в моделях DFU in vitro и in vivo. Дефероксамин (DFO), хелатор железа, повышал жизнеспособность и ангиогенную способность HUVECs, обработанных высокой концентрацией глюкозы. Гиперэкспрессия circ-ITCH или совместное культивирование клеток с экзосомами BMSCs, содержащими circ-ITCH, уменьшали вызванный высокой концентрацией глюкозы ферроптоз и улучшали ангиогенную способность HUVECs. В HUVECs circ-ITCH привлекала белок TAF15, который стабилизировал мРНК Nrf2, активируя сигнальный путь Nrf2 и подавляя ферроптоз. Экзосомальная circ-ITCH из BMSCs также ускоряла заживление ран у мышей с DFU за счёт подавления ферроптоза; эффект зависел от продолжительности наблюдения.

Выводы: Экзосомальная circ-ITCH из BMSCs подавляет ферроптоз и усиливает ангиогенез HUVECs посредством активации сигнального пути Nrf2 за счёт привлечения белка TAF15, что в конечном итоге ускоряет заживление ран при DFU.