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『外泌体』依然大热,一文了解相关研究进展

2023/2/13 17:48:28  阅读:134 发布者:

外泌体作为近年我国国自然研究的热点,其研究领域极其广泛,在癌症、免疫反应、心血管疾病、中枢神经系统疾病等领域都进行了深入地研究。

什么是外泌体

外泌体是机体包括肿瘤细胞在内的大多数细胞分泌的直径30150nm的细胞外囊泡,其通过携带和传递如MicroRNA (miRNA)、长链非编码RNA(long non-coding RNA, lncRNA)、蛋白质等重要的信号分子,介导细胞与组织间或细胞间的物质运输和信号传递。这种细胞间小泡运输途径在人类健康和疾病的许多方面发挥着重要作用,包括发育、免疫、组织内稳态、癌症和神经退行性疾病。

外泌体及其作用机制

目前研究人员已经通过一系列方法研究了疾病中的外泌体,包括:

➤ 从培养的细胞中分离出外泌体,在不同的细胞培养研究中观察其效果

➤ 比较各种健康和疾病的生物流体中的外泌体

➤ 阻断外泌体的分泌并观察其变化

外泌体的结构与功能

近些年,外泌体的研究主要涉及以下几个方面:

肿瘤诊断及治疗:多项研究证明外泌体在肿瘤中可同时发挥免疫激活及免疫抑制的功能,具体了解其机制便能利用其特性而利于肿瘤的治疗。

疾病的诊断及治疗靶点:在近几年的研究中,外泌体已被证明可从尿液及血液中检出并收集,而外泌体中的miRNA富集变化可反应生理病理的改变。

免疫调节:间充质干细胞来源的外泌体对炎症等有较好的调节作用。

药物靶向运输:外泌体是天然的膜囊泡,可将免疫原性及毒性最小化,其可装载核酸、蛋白质及药物等进行靶向运输,还可通过生物屏障。

外泌体最新研究进展

An exosome-based liquid biopsy signature for pre-operative identification of lymph node metastasis in patients with pathological high-risk T1 colorectal cancer

 Molecular cancer (IF52.7)

通过分析来自两个独立队列的200名高危侵袭性粘膜下结直肠癌(T1-CRC)患者,包括一个训练队列(n=58)和一个验证队列(n=142)。从术前血清中提取无细胞RNA和外体RNA,然后对一组miRNA进行定量逆转录聚合酶链反应。基于外泌体miRNA的液体活检特征能够在术前环境中可靠地识别出有淋巴结转移(LNM)风险的T1 CRC患者。研究外泌体miRNAs作为T1-CRCLNM预测生物标记物的潜力。

https://doi.org/10.1186/s12943-022-01685-8

Promising applications of human-derived saliva biomarker testing in clinical diagnostics

International journal of oral scienceIF24.4

唾液检测是一种重要的临床应用方法,因为其无创性、物质丰富和数量巨大。由于唾液与口腔、消化系统和内分泌系统有直接的解剖学联系,唾液检测在临床上应用于这些疾病是有希望的。此外,对于其他似乎与唾液无关的疾病,如神经退行性疾病和心理疾病,研究人员还认为唾液具有信息性。这一领域正在发表大量论文。最近文献的更新摘要为新来者提供了一条掌握这一主题的捷径。在这里,我们重点关注最近关于唾液生物标志物的研究,这些生物标志物来源于人类,而不是其他生物。该综述主要涉及2016年至2022年的研究进展,以阐明唾液检测在临床诊断中的应用前景。我们回顾了不同类型生物标志物的最新进展,如细胞内DNARNA、蛋白质和细胞间外泌体、无细胞DNA,以给出唾液生物标志物测试的全面印象。

https://doi.org/10.1038/s41368-022-00209-w

Exosomes rewire the cartilage microenvironment in osteoarthritis: from intercellular communication to therapeutic strategies

International journal of oral science (IF24.4)

骨关节炎(OA)是一种常见的退行性关节疾病,以软骨损失为特征,是世界范围内疼痛和残疾的主要来源。然而,缺乏有效的软骨修复策略,晚期OA患者通常需要关节置换。更好地理解OA发病机制可能会导致变革性治疗。最近的研究报告称,外泌体作为一种新的细胞间通信手段,通过输送多种生物活性分子来创建一个调节软骨行为的特定微环境。具体而言,外泌体货物,如非编码RNAncRNA)和蛋白质,通过调节关节细胞的增殖、凋亡、自噬和炎症反应,在OA进展中发挥关键作用,使其成为OA监测和治疗的理想候选物。这篇综述系统地总结了关于外泌体的生物发生和功能及其作为OA中靶向细胞间通信的治疗工具的潜力的最新见解,提出了改善OA管理的新领域。

https://doi.org/10.1038/s41368-022-00187-z

Trem2 deletion enhances tau dispersion and pathology through microglia exosomes.

 Molecular neurodegeneration,(IF21.1)

通过将AAV-P301L tau注射到野生型(WT)和Trem2敲除(KO)小鼠的内侧内嗅皮层(MEC)到海马的进行性tau扩散的差异,并将海马tau组织病理学的变化与空间记忆和恐惧记忆相关联。作者还使用微流体分散试验比较了培养的小胶质细胞和神经元之间的神经内分散效应,分析了摄取后小胶质细胞tau转运的差异,并量化了来自纯化WTTrem2 KO外泌体的外泌体tau分泌和致病性。结果揭示了Trem2在抑制外泌体tau致病性中的作用,并证明Trem2缺失可以通过小胶质外泌体增强tau的运输、分布和播种

https://doi.org/10.1186/s13024-022-00562-8

Exosome Processing and Characterization Approaches for Research and Technology Development

Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany),IF20.8

该综述通过比较外泌体加工和表征方法以及推荐外泌体工作流程,为外泌体研究和技术开发提供了信息。这篇综述还详细介绍了外泌体,包括其物理和化学财产,在正常生物过程和疾病进展中的作用,并总结了一些正在进行的临床试验。

https://doi.org/10.1002/advs.202103222

Organism-Generated Biological Vesicles In Situ: An Emerging Drug Delivery Strategy.

Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)IF20.8

本文介绍了生物原位囊泡的发展现状和应用前景。分析了这种基于内源性生物囊泡的策略在药物递送和疾病治疗中的优势和效果。根据内源性生物囊泡的类型,它们分为四类:外泌体、血小板衍生的微粒、凋亡体和细菌释放的外膜囊泡。最后,分析了当前研究和未来发展的不足。这篇综述被认为将打开内源性生物囊泡在生物医学领域的应用,并为当前的研究提供线索。

https://doi.org/10.1002/advs.202204178

Exosomal ncRNAs facilitate interactive 'dialogue' between tumor cells and tumor-associated macrophages

Cancer lettersIF16.1

肿瘤微环境中的各种刺激因素影响TAM分化为多种表型,如M1M2。它通过促进和抑制肿瘤生长在肿瘤免疫中发挥双重作用。外泌体封装的非编码RNAncRNA)参与外泌体介导的TAM和肿瘤细胞之间的互动“对话”。肿瘤衍生的外泌体ncRNA可促进巨噬细胞极化,而TAM衍生的外泌体内ncRNA可影响肿瘤增殖、转移、血管生成和化疗耐药性。本综述总结了外泌体ncRNA对肿瘤细胞和TAM的双重作用,并讨论了外泌体NCRNA作为潜在诊断或预后标志物和药物递送系统的应用,以提供靶向外体和巨噬细胞治疗肿瘤的新视角和潜在治疗药物。

https://doi.org/10.1016/j.canlet.2022.215975

Senescent neutrophils-derived exosomal piRNA-17560 promotes chemoresistance and EMT of breast cancer via FTO-mediated m6A demethylation

Cell Death & DiseaseIF9.685

该研究首先比较了接受和未接受新辅助化疗的乳腺癌患者外周血和肿瘤内的中性粒细胞,发现接受化疗患者的中性粒细胞表现出更明显的衰老现象。其次,采用化疗药物阿霉素构建衰老中性粒细胞(Sene-Neu)模型,通过体内和体外实验,证明Sene-Neu分泌的外泌体显著增强乳腺癌细胞的耐药性。随后,研究者对Sene-Neu产出的外泌体进行small RNA测序,结合后续的验证性实验,明确外泌体中的一种PIWI蛋白互作RNApiRNA-17560)发挥了此关键作用,并主要引起乳腺癌细胞ZEB1介导的上皮间充质转化(EMT)。机制研究表明,外泌体来源的piRNA-17560通过与乳腺癌细胞中FTO mRNA3UTR结合增强其稳定性,进而促进FTO的表达。上调的FTO则通过降低RNA m6A促进肿瘤细胞ZEB1的表达;其中,YTHDF2(一种m6A阅读蛋白)发挥了协同作用。此外,外泌体来源的piRNA-17560是药物通过刺激衰老中性粒细胞STAT3信号而产生。该研究有助于了解衰老中性粒细胞在恶性肿瘤进展中的作用,为乳腺癌的化疗耐药提供了潜在的治疗靶点。

https://doi.org/10.1038/s41419-022-05317-3

Plasma exosomes generated by ischaemic preconditioning are cardioprotective in a rat heart failure model

 British journal of anaesthesiaIF13.1

短暂心脏缺血后释放到血浆中的外泌体介导随后的心脏保护。供体外泌体是否能为患有慢性心力衰竭的受体提供心脏保护,这会带来最高的围手术期风险,目前尚不清楚。我们研究了缺血预处理(IPC)诱导的血浆外泌体在从正常供体转移到梗死后衰竭心脏后是否具有心脏保护作用。缺血预处理诱导的正常大鼠外泌体可恢复心肌梗死后心力衰竭的心脏保护,这与促存活蛋白激酶的激活有关。这些结果表明缺血预处理诱导的外泌体在围手术期具有潜在的治疗作用。

https://doi.org/10.1016/j.bja.2022.08.040

转自:“小V科研”微信公众号

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