PNAS外泌体可能是治疗和诊断发育性脑障

导言:外泌体是指包含了复杂RNA和蛋白质的小膜泡(30-nm),现今,其特指直径在40-nm的盘状囊泡。多种细胞在正常及病理状态下均可分泌外泌体。其主要来源于细胞内溶酶体微粒内陷形成的多囊泡体,经多囊泡体外膜与细胞膜融合后释放到胞外基质中。

图片来源于网络

就像货运飞机腹部卸下来的装满东西的行李箱一样,被称为外泌体的分子背包不断地从身体细胞中产生,每一个背包都充满了各种各样的内容,另一个细胞可能会将其打开并使用。通过发送这些生物包裹,细胞通过共享的蛋白质和遗传物质相互交流。

外泌体曾被简单地认为是细胞“垃圾”的微观口袋,现在,认为对我们的身体健康有着巨大的重要性。近年来的一项研究甚至表明,它们可以运输与癌症扩散和阿尔茨海默氏症(Alzheimers)等神经退行性疾病相关的分子。

然而,直到最近,它们在大脑发育中的作用仍然是个谜。

HollisCline博士与其同事发表在《PNAS》新研究,已开始缩小这方面的知识差距。研究发现外泌体不仅对神经元和神经回路的发育起着不可或缺的作用,而且能使受发育性疾病影响的脑细胞恢复健康。

大脑发育的不同阶段,细胞之间的信号传递是绝对必要的。研究发现外泌体是细胞传递这些信号的方式之一。

研究团队检测了来自健康人类神经元的外泌体,以及来自Rett综合征疾病模型的外泌体(Rett综合征是一种基因驱动的发育性脑障碍,会导致类似自闭症的症状)。

通过多种细胞和功能测试,发现受Rett影响的外泌体不含任何有害蛋白,但缺乏健康外泌体中发现的必要的信号蛋白。作为实验的一部分,该团队使用CRISPR基因编辑技术来纠正引起Rett综合征的基因突变,然后检查神经外泌体的信号功能是否因此恢复。结果,修复基因突变真的扭转了基因缺陷。

图:外泌体在体内和体外都能促进增殖

研究团队还测试了将健康的外泌体添加到Rett综合征的培养皿模型中是否会产生治疗效果。它也做到了。

这可能是最令人兴奋的发现:健康细胞的外泌体确实可以拯救患有Rett综合症的细胞的神经发育缺陷。这是非常有希望和令人欣喜的,因为存在太多神经发育障碍需要治疗。我们已经对这些疾病潜在的基因缺陷有了深刻的了解,但仍然缺乏有效治疗来解决疾病本身。

他们还将健康的外泌体注射到小鼠参与学习和记忆的大脑的海马区,观察到神经元的增殖增加。体内实验证明,细胞培养中观察到的外泌体生物活性可以延续到动物模型中。

有了这些惊人的发现,HollisCline和她的团队现在打算更深入地挖掘他们的结果,并探索一系列与外泌体生物活性和潜在临床应用相关的新问题:外泌体能否通过血液测试来检测疾病或治疗效果?这些发现是否也适用于自闭症谱系障碍(ASDs)和其他神经发育疾病,如脆性X染色体?基于外泌体的疗法有一天能帮助大脑疾病患者吗?

这项研究对许多与大脑发育有关的疾病都有重大意义。这是一个非常有趣的生物学现象,已让很多科学家对这种可能性感到兴奋。

参考资料:

1.Exosomesmayholdtheanswertotreating,diagnosingdevelopmentalbraindisorders

2.Newdiscoverysuggestscellularcargotransportersplayaprofoundroleincreatingbraincellsandcircuits

3.Exosomesregulateneurogenesisandcircuitassembly.

4.百度百科

本文系原创编译,转载请注明来源




转载请注明:http://www.mwoap.com/zbzby/13708.html


  • 上一篇文章:
  • 下一篇文章: 没有了
  • .