"超微粒 "可能攜帶癌癥、阿爾茨海默病和COVID-19的線索
范德堡大學(xué)醫(yī)學(xué)中心(Vanderbilt University Medical Center)的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種從細(xì)胞中釋放出來(lái)的納米粒子,稱為“超微!保╯upermere),它含有與多種癌癥、心血管疾病、阿爾茨海默病甚至 COVID-19 相關(guān)的酶、蛋白質(zhì)和 RNA 。
范德堡大學(xué)醫(yī)學(xué)中心12月10日消息
發(fā)表在《自然-細(xì)胞生物學(xué)》(Nature Cell Biology)雜志上的這一發(fā)現(xiàn),是理解細(xì)胞外囊泡和納米顆粒在細(xì)胞間傳遞重要化學(xué)“信息”(無(wú)論是健康還是疾病)中所扮演角色方面的重大進(jìn)展。
研究于2021年12月9日發(fā)表在《Nature Cell Biology》(最新影響因子:28.824)雜志上
該論文的資深作者、醫(yī)學(xué)博士 Robert Coffey 說(shuō):“我們已經(jīng)在癌癥和許多其他疾病狀態(tài)中發(fā)現(xiàn)了一些生物標(biāo)志物和治療靶點(diǎn),這些生物標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)都可能是這些超級(jí)微粒的載體,F(xiàn)在剩下要做的就是弄清楚這些物質(zhì)是如何釋放的!
Robert Coffey 教授
Coffey 是癌癥研究的英格拉姆教授兼醫(yī)學(xué)和細(xì)胞與發(fā)育生物學(xué)教授,以結(jié)直腸癌研究聞名于世。他的團(tuán)隊(duì)目前正在探索血液中癌癥特異性納米顆粒的檢測(cè)和靶向是否可以導(dǎo)致更早的診斷和更有效的治療。
2019年,Coffey 實(shí)驗(yàn)室前研究員Dennis Jeppesen博士,現(xiàn)在是醫(yī)學(xué)研究講師,使用先進(jìn)技術(shù)分離和分析了被稱為“外泌體”的細(xì)胞膜包裹的細(xì)胞外囊泡。
那一年,Coffey 的另一位同事、醫(yī)學(xué)研究助理教授 Qin Zhang 博士利用高速超離心技術(shù),設(shè)計(jì)出一種簡(jiǎn)單的方法,分離出一種沒有表面涂層的名為“外顯子”的納米顆粒。
Supermere 發(fā)現(xiàn)團(tuán)隊(duì)的成員包括(前排左起)Qi Liu 博士、Robert Coffey 醫(yī)學(xué)博士、Qin Zhang 博士和(后排左起)James Higginbotham 博士、Dennis Jeppesen 博士和 Jeffrey Franklin博士
在目前的研究中,Zhang 采用了 "上清液",即外顯子被旋轉(zhuǎn)成 "顆粒 "后剩下的液體,并將液體旋轉(zhuǎn)得更快、更長(zhǎng)。
其結(jié)果是從外顯子旋轉(zhuǎn)的上清液中分離出來(lái)的納米顆粒,研究人員將其命名為超微粒!八鼈円卜浅S腥ぃ Coffey 說(shuō),“因?yàn)樗鼈兒性S多以前被認(rèn)為在外泌體中的物質(zhì)!
首先,超微粒攜帶大部分細(xì)胞釋放的細(xì)胞外 RNA ,這些 RNA 存在于血液中。研究人員報(bào)告說(shuō),在其他功能特性中,癌癥來(lái)源的超微?梢浴稗D(zhuǎn)移”耐藥性到腫瘤細(xì)胞,可能是通過它們傳遞的 RNA 貨物。
細(xì)胞外囊泡和顆粒
超微粒是TGFBI的重要載體,TGFBI是一種在已建立的腫瘤中促進(jìn)腫瘤進(jìn)展的蛋白質(zhì)。研究人員指出,TGFBI因此可能是結(jié)直腸癌患者液體活檢中一個(gè)有用的標(biāo)志物。
它們還攜帶血管緊張素轉(zhuǎn)化酶2(ACE2),這是一種在心血管疾病中發(fā)揮作用的細(xì)胞表面受體,也是COVID-19病毒的目標(biāo)。這就提出了一種可能性,即超微粒攜帶的 ACE2 可以作為“誘餌”,與病毒結(jié)合,防止感染。
另一種可能重要的貨物是APP,一種β-淀粉樣前體蛋白與阿爾茨海默病的發(fā)展有關(guān)。超微粒可以穿過血腦屏障,這表明它們的分析可以提高疾病的早期診斷,甚至可能有針對(duì)性地治療。
圣母大學(xué)(University of Notre Dame)的研究人員在與這篇論文一同發(fā)表的一篇綜述中指出:“鑒定出如此豐富的生物活性分子……引發(fā)了有關(guān)超微粒功能的有趣問題,并提高了人們對(duì)這些粒子作為疾病生物志物的潛力的興趣!
參考文獻(xiàn)
Source:Vanderbilt University Medical Center
“Supermeres” may carry clues to cancer, Alzheimer's disease and COVID-19
References:
[1].Zhang, Q., Jeppesen, D.K., Higginbotham, J.N. et al. Supermeres are functional extracellular nanoparticles replete with disease biomarkers and therapeutic targets. Nat Cell Biol (2021). https://doi.org/10.1038/s41556-021-00805-8
[2]. Clancy, J.W., Boomgarden, A.C. & D’Souza-Schorey, C. Profiling and promise of supermeres. Nat Cell Biol (2021). https://doi.org/10.1038/s41556-021-00808-5
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