生命科学

肿瘤微环境维持细胞存活 外泌体是重要手段

作者:澳门葡亰娱乐场手机版    发布时间:2020-01-21 20:27     浏览次数 :144

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佐治亚大学再生生物科学中心的一组研究人员发现,神经外泌体(神经系统内的“货物”分子将信息传递给大脑)在用作脑部外伤时可以最大程度地减少甚至避免创伤性脑损伤的进展。一种新的单元间消息传递技术。

外泌体是一种由细胞分泌,大小为30~100nm的小囊泡,其内含有脂质、蛋白质、mRNA、miRNA等生物活性物质,可通过与靶细胞受体结合或水平传递生物活性物质而发挥生物学功能。近年研究发现外泌体中包含的蛋白质、核酸等生物活性物质,在肿瘤发生、发展、侵袭和转移中具有重要作用,在中枢神经系统疾病,特别是在脑胶质瘤发病机制、诊断、治疗及预后预测方面的研究,已成为外泌体研究热点。

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A 目的

澳门葡亰娱乐场手机版,直接观察外泌体

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1.外泌体的生物学特性

来自美国莱斯大学,MD安德森癌症中心,贝勒医学院等多个研究单位的研究人员共同揭示了肿瘤微环境通过外泌体为癌细胞提供营养物质帮助癌细胞度过营养匮乏等情况的新机制。相关研究结果发表在国际学术期刊eLife上。

B 适用范围

全标本包埋外泌体

该发现可能会导致第一个TBI交付平台和再生治疗。

JOHNSTONE等1983年在研究未成熟红细胞向成熟红细胞转化时,从羊红细胞上清液中分离到一种小囊泡,该囊泡为脂质双层结构,外形呈圆形或杯状,最初认为是用来排出细胞内多余的转铁蛋白受体,并命名为外泌体。2007年RAPOSO等通过研究第1次分离提纯外泌体中的遗传物质,并证明外泌体被体内细胞摄取后,其内遗传物质可以发挥生物学活性。外泌体的形成始于细胞内陷出芽形成的早期胞内体,随后在内吞体转运复合体及一些相关蛋白的调控下,早期胞内体逐渐成熟为晚期胞内体,然后再次向内出芽并脱落形成内囊泡,多个腔内小囊泡构成多泡体,多泡体在GTPase家族RAB酶调节下,与细胞膜融合向外界分泌腔内囊泡,腔内囊泡即为外泌体。

外泌体广泛存在并分布于各种体液中,携带和传递重要的信号分子,形成了一种全新的细胞间信息传递系统,影响细胞的生理状态并与多种疾病的发生与进程密切相关。2013年,发现细胞囊泡运输的调节机制的科学家们,荣获了当年诺贝尔生理学或医学奖。作为人体内一类重要囊泡,外泌体已成为科研热点。

C 材料与方法1

该研究于11月27日发表在《神经创伤杂志》上,概述了为再生TBI-IV治疗的工业发展和商业生产提供数据的重要步骤。

体内细胞释放外泌体进入外环境后,相距较近的可直接被受体细胞吸收,相距较远的由旁分泌途径吸收,另一部分在体内循环,通过内分泌途径被吸收。外泌体可发挥细胞间信息传递作用:①在细胞之间传递受体。②与细胞表面配体结合直接刺激靶细胞。③通过其内的mRNA、miRNA等遗传物质向靶细胞传递信息。④向靶细胞传递功能蛋白或物质。目前为止,在外泌体中已发现约4万种蛋白质,3000种RNA,2800种miRNA及1000种脂类结构。2007年,VALADI等首次证明外泌体中RNA及miRNA的存在,THAKUR等发现外泌体含有稳定的双链DNA结构,指出其可能成为诊断癌症的生物标志物。

癌症相关成纤维细胞是组成多数实体瘤肿瘤微环境的一个主要细胞类型。大量研究证明细胞代谢改变是癌症的一个显着特征,但大都将研究重点放在肿瘤细胞自身的适应性变化过程。

材料和仪器

100,000 × g exosome沉淀 或 富集的冰冻外泌体
2% or 4% (w/v) PFA
PBS
1% 戊二醛
草酸双氧铀, pH 7
甲基纤维素-UA, pH 4: 9份2% 甲基纤维素 +1份4%乙酸双氧铀,用前混合
Formvar-carbon载样铜网
封口膜
5号镊子
玻璃培养皿
不锈钢环,比铜网略大
1号滤纸
铜网储存盒
透射电镜

新的修复技术包含生物制造的外泌体,这些外泌体可以储存在架子上,并且可以作为静脉注射剂使用。一旦被注射,外泌体就成为信息介体,以重置,再生并协调与邻近和远处细胞的通信。结果,这种新的治疗显示出TBI后大鼠的功能恢复改善。

目前,外泌体的临床应用研究主要集中于外泌体作为生物标记物及在药物载体方面的应用。外泌体内容物与来源细胞一样,并能反映来源细胞的生理与病理状态。另外,外泌体作为生物标记物具有以下特点:标本易得,检测方便,变化较早与伤害较小。因尿液标本较容易获取,所以目前关于生物标记物的研究大多集中于尿液来源的外泌体。研究发现:急性肾损伤病人尿液来源外泌体的胎球蛋白A含量较正常人群高出50多倍,且比检测尿中肌苷酸更灵敏。

在这项研究中,研究人员发现病人来源的癌症相关成纤维细胞分泌的外泌体在被癌细胞摄入后能够明显地改变癌细胞的代谢机制,使其发生代谢重编程。他们还发现癌症相关成纤维细胞来源的外泌体能够抑制癌细胞内的线粒体氧化磷酸化,同时增加糖酵解和谷氨酰胺依赖性的还原性羧化作用。

方法

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