心筋梗塞患者の冠動脈血清由来エクソソームがmiRNA-143/IGF-IR経路を介して血管新生を促進することを明らかにした

Exosome Derived from Coronary Serum of Patients with Myocardial Infarction Promotes Angiogenesis Through the miRNA-143/IGF-IR Pathway.

• Tao Geng
• Zhi-Yuan Song
• Jing-Xian Xing
• Bing-Xun Wang
• Shi-Peng Dai
• Ze-Sheng Xu

抄録

目的:

心筋虚血再灌流傷害は主に心筋梗塞（MI）の原因となり、細胞死によって引き起こされる。心筋梗塞後の心筋組織の修復・再生には血管新生が不可欠である。本研究では、心筋梗塞患者の血清由来エクソソームが血管新生に及ぼす影響とそのメカニズムを明らかにすることを目的とした。

Purpose: Myocardial ischemia-reperfusion injury primarily causes myocardial infarction (MI), which is manifested by cell death. Angiogenesis is essential for repair and regeneration in cardiac tissue after MI. In this study, we aimed to investigate the effect of exosomes derived from the serum of MI patients in angiogenesis and its related mechanism.

患者さんと方法:

血清から単離したエクソソソームをMI（MI-exosome）と対照（Con-exosome）の患者から採取した。ヒト臍帯静脈内皮細胞との共培養後、MI-exosomeは細胞増殖、遊走、チューブ形成を促進した。

Patients and Methods: Exosomes, isolated from serum, were collected from MI (MI-exosome) and control (Con-exosome) patients. After coculturing with human umbilical vein endothelial cells, MI-exosome promoted cell proliferation, migration, and tube formation.

結果:

その結果、MI-exosomeの産生と放出は心筋細胞と関連していることが明らかになった。さらに、マイクロアレイアッセイにより、miRNA-143はMI-exosome中で有意に減少していることが明らかになった。一方、miRNA-143の過剰発現は血管新生を抑制し、ノックダウンは血管新生を促進することが明らかになった。さらに、エクソソソームのmiRNA-143の血管新生に対する効果は、そのターゲティング遺伝子であるインスリン様成長因子1受容体（IGF-IR）によって媒介され、一酸化窒素（NO）の産生と関連していた。

Results: The results revealed that the production and release of MI-exosome were associated with cardiomyocytes. Moreover, microarray assays demonstrated that miRNA-143 was significantly decreased in MI-exosome. Meanwhile, the overexpression and knockdown of miRNA-143 could inhibit and enhance angiogenesis, respectively. Furthermore, the effect of exosomal miRNA-143 on angiogenesis was mediated by its targeting gene, insulin-like growth factor 1 receptor (IGF-IR), and was associated with the production of nitric oxide (NO).

結論:

その結果、心筋梗塞患者血清由来のエクソソームは、IGF-IR/NO シグナル経路を介して血管新生を促進した。これらの結果は、心筋梗塞におけるエクソソームの機能についての新たな理解をもたらすものである。

Conclusion: Taken together, exosomes derived from the serum of patients with MI promoted angiogenesis through the IGF-IR/NO signaling pathway. The results provide novel understanding of the function of exosomes in MI.

© 2020 Geng et al.