20160701 外泌體這周有什么研究新進(jìn)展

1、外泌體這周有什么研究新進(jìn)展？2016-07-12 小諾永諾生物外泌體（exosomes，以下簡(jiǎn)稱exo），自1983年就被發(fā)現(xiàn)的一種能被大多數(shù)細(xì)胞分泌的微小膜泡，曾一度被人們認(rèn)為是細(xì)胞廢棄物，然而，最近幾年，人們發(fā)現(xiàn)這種微小膜泡中含有細(xì)胞特異的蛋白、脂質(zhì)和核酸，除了能作為信號(hào)分子傳遞給其他細(xì)胞從而改變其他細(xì)胞的功能，在很多生理病理上起著重要的作用，也可作為疾病診斷的生物標(biāo)志物。外泌體的存在，開始在生物科研界引起波濤。作為緊跟生物科研界潮流腳步的我們?cè)鐚?duì)外泌體的研究進(jìn)行了關(guān)注及深入了解，在我們主辦的學(xué)術(shù)交流中我們也曾多次與各科研學(xué)者共同探討外泌體的最新研究及分享經(jīng)驗(yàn)。為了方便大家能及時(shí)了解更多的

2、外泌體最新研究狀況，永諾以后將定期進(jìn)行外泌體的專題報(bào)導(dǎo)，歡迎大家關(guān)注！那么，外泌體的研究最近有哪些新進(jìn)展？1. 外泌體將腫瘤相關(guān)的先行翻譯產(chǎn)物轉(zhuǎn)運(yùn)到MHC I類分子交叉呈遞途徑Exosome-driven transfer of tumor-associated Pioneer Translation Products (TA-PTPs) for the MHC class I cross-presentation pathway期刊：OncoImmunology 影響因子：7.644 作者單位：巴黎薩克雷大學(xué)細(xì)胞內(nèi)對(duì)非自身抗原表位的免疫反應(yīng)，需要通過(guò)專職抗原呈遞細(xì)胞pAP

3、Cs交叉呈遞MHC-I限制性多肽，激活CD8+T細(xì)胞，隨后通過(guò)內(nèi)源（直接）途徑探測(cè)和消除呈遞相同抗原的細(xì)胞。內(nèi)源通路的多肽由可變mRNA翻譯產(chǎn)物組成，但是科學(xué)家尚不了解哪種來(lái)源的多肽可用于交叉呈遞。此外，有報(bào)道稱腫瘤細(xì)胞I類分子在非常規(guī)翻譯過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生的非常規(guī)翻譯產(chǎn)物的呈遞，但是這些多肽是怎么產(chǎn)生的，怎么呈遞給pAPCs的，怎樣刺激CD8+T細(xì)胞的，仍是謎團(tuán)。這項(xiàng)研究證實(shí)了來(lái)自內(nèi)含子或外顯子mRNA前體的先行翻譯產(chǎn)物(Pioneer Translation Products,PTPs)可作為腫瘤相關(guān)抗體(TA-PTPs)，由exo將它從產(chǎn)生的腫瘤細(xì)胞運(yùn)輸?shù)絧APCs，pAPCs接收TA-PTP

4、s后通過(guò)胞漿途徑對(duì)它進(jìn)行加工處理。對(duì)小鼠注射TA-PTPs和腫瘤來(lái)源的外泌體，能有效地誘導(dǎo)CD8+T細(xì)胞增殖，抑制腫瘤生長(zhǎng)。這些結(jié)果表明TA-PTPs 是CD8+T細(xì)胞激活的抗原多肽的有效來(lái)源，而交叉呈遞并不需要全長(zhǎng)的蛋白。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)為耐受性的產(chǎn)生和設(shè)計(jì)疫苗載體提供了有用的線索。小諾看法作者設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究PTP是怎么從產(chǎn)生的細(xì)胞傳送到抗原呈遞細(xì)胞BMDC時(shí)，發(fā)現(xiàn)了有趣的現(xiàn)象：BMDC細(xì)胞只需要和生產(chǎn)PTP的HEK293細(xì)胞培養(yǎng)基共培養(yǎng)，就能實(shí)現(xiàn)T細(xì)胞激活，而不需要兩種細(xì)胞直接共培養(yǎng)接觸。隨后Transwell實(shí)驗(yàn)也達(dá)到了相同的T細(xì)胞激活效果，進(jìn)一步證明是exo起的轉(zhuǎn)運(yùn)作用。大家學(xué)習(xí)了嗎？2. 使用

5、分子信標(biāo)同步多路檢測(cè)exo的miRNASimultaneous and multiplexed detection of exosome microRNAs using molecular beacons期刊：Biosensors and Bioelectronic影響因子：7.476 作者單位： 韓國(guó)仁川大學(xué)一般來(lái)說(shuō)，普通的定量PCR就能檢測(cè)exo的miRNA，但這樣費(fèi)事費(fèi)力費(fèi)錢，不適用于高通量的疾病診斷。這篇文章的作者之前就報(bào)道過(guò)通過(guò)核酸探針或分子信標(biāo)(molecular beacon)檢測(cè)exo的單個(gè)miRNA，而在這篇文章中他首次證明使用靶向miRNA的分子信標(biāo)可以同時(shí)檢測(cè)e

6、xo的多個(gè)miRNA。研究結(jié)果顯示即使是存在著高濃度人血清，分子信標(biāo)都能成功雜交腫瘤細(xì)胞來(lái)源exo中的多種miRNA。作者還提醒說(shuō)，根據(jù)exo的大小選擇合適的熒光素作為exo的多路標(biāo)志物是最關(guān)鍵的。這個(gè)方法省時(shí)省力省錢，可以用于疾病診斷、預(yù)后、治療應(yīng)答的高通量分析。小諾看法qPCR檢測(cè)exo的miRNA，需要提取exo、再提取RNA、合成cDNA、PCR反應(yīng)，步驟繁多。文章作者稱，使用特異的分子信標(biāo)的話，只需要1個(gè)步驟，1小時(shí)不到就能完成exo miRNA檢測(cè)，不需要完全去除人血清、裂解exo、提miRNA等等步驟。大家有興趣可以查看原文了解具體的細(xì)節(jié)。3. HucMSC細(xì)胞exo來(lái)源的14-

7、3-3在皮膚再生過(guò)程中通過(guò)YAP協(xié)調(diào)Wnt應(yīng)答的自我調(diào)節(jié)HucMSC Exosome-Delivered 14-3-3 Orchestrates Self-control of the Wnt Response via Modulation of YAP during Cutaneous Regeneration期刊：Stem Cells 影響因子：5.902 作者單位： 江蘇大學(xué)已有幾篇報(bào)道稱間充質(zhì)干細(xì)胞MSC的exo(MSC-Ex)能顯著增強(qiáng)組織再生，但是仍不知道MSC-Ex能否在再生應(yīng)答后調(diào)控干細(xì)胞擴(kuò)增，抑制組織過(guò)度擁擠和異常增生。為了探究這個(gè)問題，這篇文章的作者首先

8、對(duì)二度燒傷小鼠進(jìn)行hucMSC-Ex處理，發(fā)現(xiàn)這樣會(huì)促進(jìn)Wnt/-catenin信號(hào)的自我調(diào)節(jié)。hucMSC-Ex在還能在第4周限制過(guò)多的皮膚細(xì)胞擴(kuò)增和膠原沉積。在高細(xì)胞密度的條件下，hucMSC-Ex能通過(guò)誘導(dǎo)YAP磷酸化，抑制Wnt/-catenin信號(hào)通路。此外，hucMSC-Ex蛋白質(zhì)組分析發(fā)現(xiàn)14-3-3蛋白能夠被exo轉(zhuǎn)運(yùn)。通過(guò)功能獲得性和缺失性實(shí)驗(yàn)，作者發(fā)現(xiàn)調(diào)控YAP活性和Ser127位點(diǎn)的磷酸化的原來(lái)是hucMSC-Ex里的14-3-3，它-能夠募集YAP和pLATS，在高細(xì)胞密度環(huán)境下形成復(fù)合物，并且是這個(gè)復(fù)合物的主要調(diào)控分子。總的來(lái)說(shuō)，hucMSC-Ex不僅是Wnt/-ca

9、tenin信號(hào)通路的“油門”，修復(fù)損傷的皮膚組織；還是“剎車”，控制YAP對(duì)皮膚再生的功能。小諾看法作者腦洞大開，其他報(bào)道稱exo能讓組織再生，那exo還能不能讓再生機(jī)制在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候停止呢？作者的研究讓我們對(duì)exo這個(gè)機(jī)制有了更全面的認(rèn)識(shí)。不過(guò)不知道exo的Wnt4會(huì)不會(huì)比非exo的Wnt4有更多的優(yōu)勢(shì)呢？4. 心臟祖細(xì)胞來(lái)源的exo通過(guò)miR-21靶向PDCD4，抑制心肌細(xì)胞凋亡Cardiac progenitor cell-derived exosomes prevent cardiomyocytes apoptosis through exosomal miR-21 by targeti

10、ng PDCD4期刊：Cell Death and Disease 影響因子：5.378 作者單位：廣州醫(yī)科大學(xué)這篇文章研究了心臟祖細(xì)胞CPC來(lái)源的exo miRNA在氧化應(yīng)激條件下對(duì)心肌的保護(hù)作用。作者從Sca1+CPC細(xì)胞培養(yǎng)基提取exo，并使用納米顆粒跟蹤分析(NTA)、透射電鏡和Western blot CD63、CD9和Alix標(biāo)志物鑒定。NTA結(jié)果顯示氧化應(yīng)激誘導(dǎo)CPCs分泌更多的exo。 盡管在兩組不同處理來(lái)源的exo中都能檢測(cè)到6種凋亡相關(guān)的miRNA，但只在氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的exo中能檢測(cè)到miR-21顯著上調(diào)。氧化應(yīng)激還導(dǎo)致H9C2心肌細(xì)胞的miR-21低表

11、達(dá)，剪切caspase-3高表達(dá)，轉(zhuǎn)染miR-21 mimic會(huì)使后者會(huì)減少，熒光素酶試驗(yàn)還證實(shí)程序性細(xì)胞凋亡蛋白4(PDCD4)是miR-21的靶基因，miR-21/PDCD4信號(hào)軸對(duì)H9C2細(xì)胞抗凋亡起重要作用。Western blot和Annexin V/PI結(jié)果表明exo預(yù)處理H9C2細(xì)胞后，miR-21增加，PDCD4減少，對(duì)氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的凋亡有更好的抵抗力。這些結(jié)果表明CPC來(lái)源的exo miR-21通過(guò)下調(diào)PDCD4，對(duì)細(xì)胞凋亡通路起著抑制作用。用這種exo修復(fù)miR-21/PDCD4通路，可以保護(hù)心肌細(xì)胞，抵御氧化應(yīng)激引起的凋亡，有望成為缺血性心臟病的新手段。小諾看法研究exo

12、的miRNA功能的很好的例子，大家可以參考一下其中的研究思路。5. “妊娠期糖尿病與胎盤來(lái)源exo的濃度和生物活性有關(guān)”一文引發(fā)的討論Comment on Gestational Diabetes Mellitus Is Associated With Changes in the Concentration and Bioactivity of Placenta-Derived Exosomes in Maternal Circulation Across Gestation.期刊：Diabetes 影響因子：8.784 作者單位：昆士蘭大學(xué)Salomon發(fā)現(xiàn)與正常孕婦相

13、比，患有妊娠期糖尿病(GDM)的女性的胎盤來(lái)源的exo(PdEs)數(shù)量增加了兩倍，這些exo還能增加內(nèi)皮細(xì)胞釋放促炎細(xì)胞因子，可以用于篩選GDM無(wú)癥狀患者的診斷。Patil評(píng)論道：除了PdEs，還需要檢測(cè)GDM女性的促凝血微粒(MP)。MP是0.1-1mm大小的磷脂膜，是細(xì)胞激活和凋亡的基本標(biāo)志物。它們表面大部分?jǐn)y帶著磷脂酰絲氨酸、組織因子和細(xì)胞特異抗原，賦予它們促凝血的功能。我們中心發(fā)現(xiàn)不明原因的復(fù)發(fā)性流產(chǎn)女性的促凝MP升高，另外也有報(bào)道稱增加的MP與糖尿病相關(guān)。我們堅(jiān)定相信PdEs和促凝血MP結(jié)合，可以作為包括GDM在內(nèi)的任何懷孕相關(guān)情況的理想預(yù)測(cè)標(biāo)志物。Salomon回復(fù)說(shuō)：我們通過(guò)浮力密度離心富集exo，這樣能夠盡量減少其他類型胞外囊泡(EV)的污染。我們認(rèn)同其它類型EV也可能作用于GDM的病理生理，但這需要通過(guò)特異分離提取不同的EV組分來(lái)證明。MP(也叫微囊泡)和exo的最大不同就是它們的生物起源，MP來(lái)自質(zhì)膜，而exo是通過(guò)多泡體進(jìn)行內(nèi)體轉(zhuǎn)運(yùn)和胞吐釋放的產(chǎn)物。我們同意無(wú)論是胎盤來(lái)源的exo還是胞外囊泡，都有成為應(yīng)用于臨床的標(biāo)志物的潛力，提供細(xì)胞/組織的來(lái)源信息，但這需要建立相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)闡明。小諾看法Patil提出微囊泡說(shuō)不定也可以作為GDM預(yù)測(cè)