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2023年关于外泌体的最新10种研究思路(上)

导语


外泌体(Extracellular vesicles,EVs)是细胞内部分泌出来包有膜的一种小颗粒体,其大小一般为30~1000纳米。它们可通过多种途径(例如,低密度超速离心,凝胶层析和流式细胞术等)从细胞培养物或体液中分离纯化出来。外泌体对多种生物学过程中起着至关重要的作用,如细胞间通讯,细胞凋亡,细胞增殖和免疫应答等。


近年来,外泌体研究逐渐受到广泛关注,2022年外泌体的国自然中标项目就高达470项。因为它具有多种生物学功能,应用潜力巨大。如对外泌体的研究可了解细胞内信号转导,疾病发生机制及疾病诊断,治疗。



01

胆管癌

Cholangiocarcinoma


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胆管癌(CCA)是一种来源于胆管的高致死性恶性肿瘤,本文研究目的在于通过对胆汁外泌体的浓度及组成成分进行评估胆汁液体活检在临床上的意义。作者采用TEM,NTA,nanoFCM等方法对其进行了识别与定量分析。外泌体的成分用LC-MS/MS及miRNA-seq评估。外泌体miR-182/183-5p可由CCA细胞分泌,由胆管上皮细胞或CCA细胞摄取吸收。作者发现,在人源化小鼠移植异体后,胆汁外泌体miR-182/183-5p通过靶向CCA细胞和肥大细胞(MCs)中的HPGD,提高PGE2产生量,进而促进CCA增殖,侵袭及EMT;进而刺激PTGER1提高CCA干性。研究结果表明CCA分泌外泌体miR-182/183-5p进入胆汁中,靶向CCA细胞和MCs中的HPGD,增加PGE2和VEGF-A的释放。PGE2是通过激活PTGER1而促进干性的。本研究揭示了依赖于胆汁外泌体miR-182/183-5p和MCs的CCA自驱动的研究进展,这是CCA与胆汁的一种新的相互作用模式。


原文链接:

https://journals.lww.com/hep/Ab



02

肿瘤来源外泌体

Tumor derived exosomes


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肿瘤来源外泌体(TEXs)已成为有前景的癌症液体活检生物标志物。传统方法(如ELISA和qRT-PCR)及新兴生物传感技术,主要是对单一类型外泌体生物标志物进行检测。同时,对两种不同类型的TEX生物标志物进行敏感性检测,即蛋白质和microRNA联合生物标志物检测,可大大提高癌症诊断的准确率。本研究开发了一种外泌体蛋白microRNA一站式(Exo-PROS)生物传感器,该传感器不仅能选择性地捕获TEX,还能通过表面等离子体共振机制对TEX蛋白-microRNA对进行同步检测。在总共175例癌症患者和正常对照中,作者证实了通过Exo-PROS法测定的TEX蛋白-microrna对检测肺癌和乳腺癌的准确率分别为99%和96%。Exo-PROS的检测同样显示出比常规ELISA,qRT-PCR等技术更好的诊断性能。研究表明Exo-PROS检测对液体活检癌症有很好的诊断作用。


原文链接:

https://pubs.acs.org/doi/10.102



03

双酚S

Bisphenol-s


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双酚S(BPS)是一种典型环境内分泌干扰物,目前已被孕妇广泛使用。对妊娠小鼠在妊娠期间给予多剂量BPS,目的是考察BPS使用过量会出现的影响。结果表明,产前BPS暴露(50μg/kg/d)可导致雄性后代体重增加、血脂异常、肝甘油三酯升高、脂肪细胞肥大和肝脏脂质沉积。外泌体对脂质代谢具有重要调节作用,雄性后代血清外泌体及脂肪miRNA序列显示miR-29a-3p表达明显减少。为阐明脂肪细胞起源的外泌体在肝脂质沉积过程中是否起介导作用,作者从bps处理的脂肪细胞外泌体与肝细胞共培育,结果证明miR-29a-3p可通过直接针对Col4a1促进脂质沉积。总之,产前BPS暴露会使脂肪细胞源外泌体miR-29a-3p生成量下降,减少向肝细胞转运miR-29a-3p的量,进一步对Col4a1产生负调控,促进肝脂质沉积。这些发现为母亲环境暴露诱导的肝代谢性疾病提供了线索。


原文链接:

https://doi.org/10.1016/j.jhazm



04

肿瘤相关巨噬细胞

Tumor associated macrophages


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肿瘤相关巨噬细胞(TAM)浸润促进了胶质瘤恶性发展,但其潜在机制尚不明确。在这篇研究中,我们发现TAMs会分泌外泌体LINC01232来引诱肿瘤的免疫逃逸。本研究揭示TAMs与胶质瘤间存在着关键分子串扰,并由LINC01232/E2F2/NBR1/MHC-I轴进行介导来支撑恶性肿瘤生长,表明靶向该轴可能具有治疗潜力。


分子机制:T2 TAMs向肿瘤细胞分泌丰富的LINC01232外泌体,且LINC01233与E2F2直接结合并促进E2F2植入细胞核;二者协同作用促进NBR1的转录水平。NBR1通过增加泛素结构域与泛素化MHC-I蛋白的结合,介导MHC-I在自噬溶酶体中降解增加,以及肿瘤细胞表面MHC-I表达减少,进而导致肿瘤细胞逃避CD8+CTL免疫攻击。


原文链接:

https://onlinelibrary.wiley.com



05

壳聚糖

Chitosan


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壳聚糖和其降解产物低聚糖被证实能促进周围神经再生。但潜在的机制尚未明确。在本研究中,我们采用蛋白质组学技术对坐骨神经受损后蛋白表达谱进行分析。一组涉及外泌体包装及运输的蛋白被壳聚糖(硫化羰)中上调,这意味着外泌体参与了COS诱导的周围神经再生。在实际应用中,经硫化羰处理后成纤维细胞对轴突延伸与再生有明显的促进作用。外泌体蛋白鉴定及功能研究显示TFAP2C为COS-f-EXOs引起神经突起增长的关键因子。另外作者还发现TFAP2C针对pri-miRNA-132基因为靶点,抑制miR-132-5p的表达。Camkk1作为miR-132-5p下游底物正常影响轴突延伸。大鼠体内miR-132-5p antagomir激发CAMKK1表达促进坐骨神经损伤后的轴突再生及功能恢复。这些资料揭示硫化羰对轴突再生的机理,即硫化羰诱导成纤维细胞生成富含TFAP2c的EXOs后再经miR-132-5p/CAMKK1传递给轴突以促进轴突再生。


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