APExBIO荣幸地为该项研究提供了关键的蛋白组学检测服务 ，助力解析细胞外囊泡的线粒体成分特征及其促炎机制。

图1

肝硬化是全球约 1 亿患者面临的严重肝脏疾病，属于慢性肝病的终末阶段，其并发症之一骨骼肌萎缩（肌肉减少症）的发病率在23%-70%之间，且与患者死亡率显著相关。尽管高氨血症、氧化应激等因素被认为参与肌少症的发生，但其具体机制尚不明确。

近年研究发现，细胞外囊泡（EVs）作为器官间通讯的 “信使”，可作为载体携带蛋白质、核酸等生物活性分子，在肝脏与外周组织互作中扮演重要角色。例如：健康肝脏的EVs 可调节血糖，而脂肪性肝病 EVs 则加剧动脉粥样硬化。本文着眼于肝硬化肝脏分泌的 EVs与骨骼肌损伤的关联，寻找肝脏外囊泡对骨骼肌的影响能力及方式。

在胆总管结扎（BDL）和注射三氯甲烷（CCL 4）小鼠肝硬化模型中，BDL小鼠表现出血清肌酶（AST、CK、LDH）升高、肌肉重量减轻、肌纤维截面积缩小，同时肝硬化肝脏EVs分泌量显著增加（图2，B-F）。

结合137 例肝硬化患者的 CT 分析显示，肌肉减少症患者的无肝移植生存率显著更低。患者血液 EVs 中 mtDNA 水平与肝硬度值、门静脉压力呈正相关，提示 EVs分泌与肝病严重程度密切相关（图2, K-N）。

图2

RNA-seq显示肝硬化肝脏中EV形成的相关基因（Rab27a、TSG101）上调（图3，A-D）。通过对比不同细胞外囊泡的性状，研究人员发现肝硬化小鼠的肝 EVs（BDL-EVs）与正常小鼠 EVs（Sham-EVs）形态相似（约 130 nm），但携带更多线粒体成分（如 CO₂、ND4 蛋白）和 mtDNA（图 3G-I）。

荧光标记的 BDL-EVs 经腹腔注射后，1小时内即可在小鼠多种骨骼肌（腓肠肌、股四头肌等）的 F4/80⁺巨噬细胞中富集（图 3K-M），说明EVs 通过血液循环被肌肉巨噬细胞摄取。

图3

更进一步地，研究人员发现抑制肝EV分泌缓解肌肉损伤：使用EV分泌抑制剂GW4869可降低肝硬化小鼠的EV释放，减轻肌肉炎症和萎缩（图4，B-H）；且肝特异性敲除Rab27a也可减少EV分泌，改善肌肉功能。

图4

通过转录组对比Sham-EV及BDL-EV处理后的组织，发现cGAS-STING 通路相关基因（ISG15、CXCL10 等）及炎症因子（IL-1β、TNF-α）显著上调，差异基因富集的通路也多与先天免疫反应、促炎反应、对干扰素-β/干扰素-γ的细胞反应等类似通路（图5）。BDL-EVs还会诱导巨噬细胞向促炎表型（M1 型）极化，表现为 MHC-II⁺、CD86⁺细胞比例增加，而 STING 抑制可逆转这一趋势。

同时，肌肉组织的qPCR也通过多种促炎细胞因子及通路核心蛋白的检测，确定了受损肝脏EVs通过激活cGAS-STING途径，诱导了肌细胞与骨骼肌组织中的巨噬细胞的ISG/干扰素信号途径和多种促炎细胞因子，产生肌肉炎症（图5）。

图5

BDL-EVs 的蛋白组分析显示，其线粒体相关蛋白显著富集，提示mtDNA可能作为诱发了肌肉损伤的重要桥梁。临床肝硬化患者及小鼠的肝组织也证实了这一猜测：其中线粒体功能基因（TFAM、PGC-1α 等）表达下降，线粒体形态异常，胞质 mtDNA 水平升高（图6，A-C）。

对此，研究人员进行了体外验证：用对乙酰氨基酚（APAP）诱导肝细胞线粒体损伤后，其分泌的 EVs（A-EVs）mtDNA 含量显著增加，并能更强地激活巨噬细胞的 cGAS-STING 通路（图 6，F-H, L-M）。

图6

本研究首次证实肝源性 EVs 通过传递 mtDNA 激活肌肉巨噬细胞的 cGAS-STING 通路，为肝硬化相关骨骼肌损伤提供了全新解释。研究发现抑制肝脏 EVs 分泌（如 GW4869 药物或 Rab27a 基因敲除）或阻断 STING 信号（如STING 通路拮抗剂H-151），可显著减轻小鼠肌肉炎症和萎缩，这个核心发现为临床治疗提供了两大潜在靶点和治疗方案参考。

此外，研究还提示监测血液 EVs 中的 mtDNA 水平可能作为评估肝硬化肌肉并发症的生物标志物，为疾病进展预测提供新工具。