外泌体：运动保护心脏的新观点

生命在于运动，那么为什么锻炼身体会有益于心脏健康呢？空军军医大学高峰、王立锋组在 Circulation Research 上发表的成果表明，长期有氧运动可刺激机体多种组织细胞分泌外泌体，后者携带具有细胞保护作用的信息（如 miR-342-5p，一种非编码RNA），通过血液循环被心肌细胞摄取，可提高心肌抗缺血损伤的能力。

运动训练不仅可以降低心血管疾病的危险因素，还可以提供直接的内源性心血管保护。然而，运动对心脏保护作用的潜在机制仍不清楚。肌肉因子（Myokines）引起了人们的极大关注，据报道肌肉衍生的分子具有旁分泌和内分泌作用，它们负责协调运动的多系统效应。因此，对肌细胞因子的研究近年来一直是人们关注的焦点；然而，关于运动衍生的肌细胞因子的作用的性质和机制的许多问题仍未得到回答。

外泌体是由大多数细胞类型分泌的小（30-100 nm）内源性膜囊泡。据报道，在人类进行一次运动后，循环外泌体立即增加，并且这些外泌体可能参与运动介导的适应过程。这些研究结果表明，运动诱导外泌体释放到循环中可能在运动赋予的心血管益处中发挥作用。鉴于循环外泌体反映了身体的生理和病理生理状况，并且数量惊人，因此有必要探索运动衍生的循环外泌体的功能效应，尤其是外泌体在长期运动中诱导心脏保护作用。

该研究表明，在有或没有运动训练的情况下从志愿者的血浆中分离循环外泌体；从持续 4 周游泳运动或久坐不动的同窝大鼠血浆中提取外泌体。尽管与缺乏运动的对照相比，运动后 24 小时的大鼠的总循环外泌体水平没有显著变化，但来自运动大鼠分离的血浆外泌体提供了对 MI/R 损伤的显著保护。miRNA 测序结合 qRT-PCR 验证鉴定了来自运动大鼠循环外泌体的 12 种差异表达的 miRNAs，其中 miR-342-5p 是最有效的心脏保护分子。

重要的是，在运动训练的人类志愿者中也观察到心脏保护作用和外泌体 miR-342-5p 的升高。此外，抑制 miR-342-5p 显著减弱了运动来源的循环外泌体对缺氧/复氧心肌细胞的保护作用；通过 AAV9 介导的基因递送对 miR-342-5p 的体内心脏特异性抑制减弱了运动在 MI/R 大鼠中提供了心脏保护作用。机制上，miR-342-5p 通过靶向 Caspase 9 和 Jnk2 抑制缺氧/复氧诱导的心肌细胞凋亡；它还通过靶向磷酸酶基因 Ppm1f 增强存活信号传导（p-Akt）。值得注意的是，运动训练或层流剪切应力直接增强了内皮细胞中 miR-342-5p 的合成。

目前，我们知道运动通过诸如骨骼肌分泌的生物活性分子（即，肌细胞因子）的机制发挥有益的心血管作用；许多细胞类型分泌的外泌体携带信号分子，介导细胞间通讯并调节受体细胞的多种功能；运动释放介导其急性效应的外泌体。

该研究表明，长期运动诱导的外泌体发挥持续的心脏保护作用，表明运动相关心脏保护作用的新机制；运动诱导的循环外泌体 miRNA，尤其是主要由血流量增加或流体剪切应力引起的血管内皮细胞释放的 miR-342-5p，作为一类新的心脏保护性运动因子（exerkines）。

这项研究揭示了长期运动保护心脏的一个新机制，首次发现了运动通过血管内皮细胞释放的循环外泌体 miRNA 在其中的作用，对缺血性心脏病的预防和治疗具有潜在的临床应用价值。

参考文献：

Hou Z, Qin X, Hu Y, Zhang X, Li G, Wu J, Li J, Sha J, Chen J, Xia J, Wang L, Gao F. Longterm Exercise-Derived Exosomal miR-342-5p: A Novel Exerkine for Cardioprotection. Circ Res. 2019 Apr 26; 124(9): 1386-1400. 

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