巨噬细胞源性外泌体对脂肪细胞胰岛素敏感性的调节（脂肪细胞胰岛素受体）

本文目录一览：

• 1、细胞外miRNAs：从生物标志物到生理和疾病的调节因子
• 2、改善胰岛素饮食的小技巧
• 3、脂肪组织巨噬细胞来源的外泌体miRNA可在体内和体外调节胰岛素灵敏度
• 4、肿瘤相关巨噬细胞的标志物
• 5、什么是外泌体？
• 6、什么是NK细胞外泌体？

细胞外miRNAs：从生物标志物到生理和疾病的调节因子

原文链接： Cell Metabolism 30, October 1, 2019. Extracellular miRNAs: From Biomarkers to Mediators of Physiology and Disease. IF: 22.415

miRNAs可在血清和其他体液中发现，并可作为疾病的生物标志物。更重要的是，分泌型miRNAs，尤其是胞外囊泡(EVs)如外泌体分泌的miRNAs，可能介导不同组织间的旁分泌和内分泌通讯，从而调节基因表达和远程调控细胞功能。分泌型miRNAs受影响时可能会导致组织功能障碍、衰老和疾病。 脂肪组织是循环外泌体miRNA的重要来源。 在许多代谢条件下发生的脂肪组织质量或功能的改变可以导致循环miRNA的改变，从而引起机体一系列的功能改变。

这篇综述回顾了得出这些结论的研究，并讨论了如何为新的研究奠定基础，有助于进一步确定细胞外miRNA作为细胞间通讯的重要介质如何发挥强大作用。

综述分为以下几个部分：

MicroRNAs (miRNAs)是由体内各种细胞产生的约22个nt的调节性非编码小RNA。许多miRNAs在进化过程中高度保守，尽管它们的多样性和数量与机体的复杂性相关。秀丽隐杆线虫的基因组包含437个miRNAs，小鼠超过1500个，而人类的miRNAs在2000到3000个之间(数据来自miRBase，第22版)。许多miRNAs可以无所不在地表达，而其他的则具有组织特异性。这种分布模式是由细胞内miRNA前体的转录和转录后调控所驱动的。

在细胞核中，初级miRNAs(pri-miRNAs)被RNA聚合酶II转录，然后由微处理器复合物(内含核糖核酸内切酶DROSHA及其RNA binding partner DGCR8)或剪接机制的组件进行处理。这导致了约70个nt的pre-miRNAs，被XPO5和Ran GTPase输出到细胞质中。pre-miRNAs被III型核糖核酸内切酶DICER和RNA结合蛋白TRBP与PACT共同处理，产生双链miRNAs duplex。这些miRNAs duplex被加载到RNA诱导的沉默复合体（RISC），在RISC中，Argonaute-2 (AGO2)及其分子伴侣HSC70/HSP90介导双链miRNAs duplex的一条链与其靶mRNA结合（另一条链一般很快被降解了），抑制mRNA的翻译和/或加速mRNA的降解。也有一些miRNAs发挥非常规的相反作用：诱导转录和上调蛋白表达的。不依赖DICER的miRNA生成也有报道，但它们的影响有限。

与mRNAs类似，miRNA表达谱也可作为细胞标志物。例如，miR-122在肝脏中高度表达，占该组织中总miRNA表达量的70%。肌肉细胞中富含miR-1、miR-133a、miR-133b、miR-206、miR-208a、miR-208b、miR-486和miR-499，因此这些miRNAs被称为myomiRs；miR-9和miR-124几乎完全在大脑中表达，后者占了该组织中近50%的miRNA含量；而β细胞是唯一高丰度表达miR-375的细胞。另一方面，一些细胞，如脂肪细胞和干细胞，表达多种miRNAs。

为了理解miRNAs 的表达如何在特定细胞类型中促进该组织的发育和稳态，产生了多种 细胞类型特异性DICER或DGCR8敲除小鼠 。中枢神经系统、胰腺、骨骼肌和心肌的DICER敲除使小鼠不能成活或出现严重的发育缺陷。而肝脏特异性DICER敲除小鼠(LDicerKO)和脂肪细胞特异性敲除小鼠DICER (ADicerKO)或DGCR8 敲除小鼠(ADgcr8KO)在成年之前与野生型的幼鼠难以区分，直到它们开始出现代谢功能障碍。包括LDicerKO小鼠肝脂质沉着症和早发性肝细胞癌；ADicerKO和ADgcr8KO小鼠部分出现脂肪营养不良和胰岛素抵抗。许多表型是因为miRNAs生成受阻改变mRNA半衰期和细胞的翻译功能，但是有一些表型因为其他组织中基因表达和功能的变化引起的二级改变，提示细胞非自治组织miRNAs损失的影响。当ADicerKO小鼠移植正常脂肪组织后，其肝脏基因表达发生逆转，提示这些变化受脂肪组织分泌的miRNAs调控。这种现象产生一个假象：每个细胞的miRNAs是内源性miRNAs产生和外源性miRNAs摄取的总和。要证实这一假设，就需要发展稳健的技术来追踪miRNAs起源和运输。

miRNAs可以通过囊泡转运和蛋白载体的机制被细胞输出和导入是miRNAs具有潜在的细胞和组织间通讯作用的强有力支持。这个概念最早是由Valadi等人在 2007年 提出的，他们在不同细胞系分泌的胞外囊泡(EVs)中识别出大量的mRNAs和miRNAs，这些囊泡可以被其他细胞吸收，然后将mRNAs和miRNAs释放到靶细胞中。 2010年 有研究表明，体液中存在miRNAs，且它们的水平与疾病进展相关。从那时起， 细胞外miRNAs转运机制 被广泛研究，目前已知 的两条主要途径 是： (1)通过EVs主动转运；(2)作为蛋白-miRNA复合物的一部分转运 。此外，可能有一些miRNAs是从破损或受损的细胞中泄漏出来的。

通常，多泡体(MVBs)与质膜融合产生的较小的EVs ( 200nm )称为外泌体(图1)，而质膜直接向外出芽和裂变形成的较大EVs ( 200nm )称为微囊泡。直接出芽也能产生类似外泌体的小泡，被称为梭状囊泡或胞外体。

除EVs外，miRNAs还可能在含有蛋白复合物的血液中被运输。这些复合物也可以进入细胞并传递miRNAs来抑制靶mRNA。 低密度(LDL)和高密度(HDL)脂蛋白 都可以在循环中运输miRNAs。在HDLs的情况下，结合的miRNAs可以通过B类I型清道夫受体被受体细胞吸收并在细胞内释放从而调节受体细胞基因表达。

尽管EVs相关和脂蛋白结合的miRNAs在功能上很重要，但它们只是占循环中发现的所有miRNAs的一部分。在一些研究中，在人类血清中发现超过一半的miRNAs可能与核糖核酸蛋白结合，包括argonaute ( AGO2 )；然而，其中只有一小部分是通过这种方式运输的。核仁蛋白核磷蛋白1 (nucleophosmin 1, NPM1 )也被发现可以携带和保护细胞外miRNAs不被降解。

生物标志物是一种可以用于疾病检测和/或预后预测的分子。一个好的生物标志物最重要的四个特征是特异性、敏感性、稳定性和非侵入性。 循环miRNAs水平的变化与多种疾病相关，包括2型糖尿病(T2D)、肥胖、心血管疾病(CVD)、癌症、神经退行性疾病等。

这部分内容参考我写的 ChemicalReviews综述 ，那里面有更详细的描述。

脂肪组织的功能除了以甘油三酯的形式储存能量外，还能分泌调控全身新陈代谢的分子来维持机体内环境平衡。这些分子包括脂肪产生的激素(被称为脂肪因子)，信号脂质，炎症介质和EVs miRNAs。 ADicerKO小鼠约三分之二的循环miRNAs显著减少，这表明了脂肪组织对循环miRNAs库的显著贡献。 患有各种脂肪营养不良的患者，其循环外泌体miRNAs也有显著改变。重要的是，脂肪组织分泌的miRNAs已经被证明可以到达肝脏和肌肉等器官，并调节该组织基因和蛋白质的表达。

脂肪来源的循环miRNAs以内分泌方式控制代谢稳态的一个例子是2017年Thomou等人通过脂肪来源的miR-99b调控肝脏FGF21。 ADicerKO小鼠循环EVs中的miR-99b水平降低，肝脏中Fgf21 mRNA及3' UTR-报告基因活性的上调，这两种现象可通过往循环中加入含有 miR-99b 的EVs显著纠正。ADicerKO小鼠还显示出其他组织(包括肌肉、β细胞和骨骼)功能障碍，以及全身胰岛素抵抗。 但具体是哪些循环外泌体miRNAs参与了这些表型仍有待确定。

其他研究表明，来源于脂肪EVs的miRNAs也可以发挥旁分泌功能。从含有 miR-16、miR-27a、miR-146b和miR-222 的大脂肪细胞中释放的EVs可以转移到小脂肪细胞中，从而刺激其脂肪生成和脂肪细胞肥大。脂肪细胞分泌这些miRNAs是由游离脂肪酸和H 2 O 2 诱导的，在老年小鼠的血清中这些miRNAs表达上调。这些结果提示促进脂质积累和胰岛素抵抗的信号可能通过脂肪细胞的分泌miRNAs从胰岛素抵抗的脂肪细胞向新形成的脂肪细胞传播。肥胖患者的多种脂肪组织衍生的循环miRNAs(通过含脂肪特异性蛋白FABP4的细胞外颗粒的亲和纯化鉴定)在减肥手术一年后发生了显著变化。估计这些miRNAs可靶向WNT/β-catenin和胰岛素信号通路的成分。减肥手术后差异表达的miRNAs中， let-7a和miR-16 的靶标涉及胰岛素受体信号传导，并且这些miRNAs的水平与支链氨基酸（BCAA）的水平相关，表明它们可能与全身胰岛素抵抗相关。

胰岛细胞不仅可以通过分泌胰岛素和胰高血糖素来控制代谢，还可以通过分泌miRNAs来控制代谢。 初级胰岛细胞和β细胞来源的MIN6细胞在收到胰岛素分泌刺激时可释放特定的miRNAs。例如，与瘦组相比，肥胖ob/ob小鼠的血清、胰岛、肝脏和骨骼肌中 miR-223 表达上调。但其前体pri-miR-223仅在胰岛中升高，这表明其他组织中成熟miR-223水平升高来源与胰岛。miR-223已被证明能与 Glut4 mRNA的3' UTR结合，下调脂肪组织中的GLUT4( 葡萄糖的代谢取决于细胞对葡萄糖的摄取，然而，葡萄糖无法自由通过细胞膜脂质双层结构进入细胞，细胞对葡萄糖的摄入需要借助细胞膜上的葡萄糖转运蛋白（glucose　transporters）简称葡萄糖转运体（GLUT）的转运功能才能得以实现。GLUT4就是其中的一种形式 )，上调心肌细胞的GLUT4表达。

miR-155、miR-142-3p和miR-142-5p 可能从T淋巴细胞来源的EVs转移到β细胞，导致炎症通路、细胞凋亡的激活和胰岛素缺乏性糖尿病的发生。

人单核细胞在促炎刺激后分泌的EVs具有高水平的 miR-150 。用这些EVs孵育微血管内皮细胞可下调miR-150靶基因c-Myb，这是一种参与内皮细胞迁移的转录因子。miR-150在体外过表达可诱导内皮细胞迁移，这种作用可通过动脉粥样硬化患者（miR-150水平上调）血浆中的EVs孵育来模拟。来自血管平滑肌细胞的EVs已被证明能够促进 miR-155 向内皮细胞的转移，通过降低紧密连接蛋白的水平来影响内皮屏障的完整性。暴露于氧化的低密度脂蛋白（LDL）的内皮细胞分泌的EVs高表达miR-155，miR-155可以将巨噬细胞的极化从M2样表型转移到促炎性M1样表型。血清和心脏中 miR-126 水平的变化被认为通过影响MCP-1和VCAM-1的表达而在心功能障碍中发挥作用。这些过程改变内皮功能，促进动脉粥样硬化。

越来越多的证据表明，循环EVs可能穿过室管膜层和血脑屏障(BBB)作用于中枢神经系统，从而发挥组织间通讯的作用。老龄大鼠鼻腔给药含 miR-219 的血清EVs可增加中枢神经系统的髓磷脂含量。改变血脑屏障(BBB)通透性的神经退行性疾病可以促进大脑循环miRNAs与血液循环miRNAs的交换。也有证据表明 EVs可以通过胞吞机制穿过血脑屏障 。许多细胞外miRNAs被认为是神经退行性疾病的疾病生物标志物，尽管它们在这些疾病的病理生理学中的作用尚不确定。 衰老会影响下丘脑干细胞分泌EVs miRNAs，而脑室内注射下丘脑干细胞分泌产生的EVs能够延缓下丘脑衰老。（汤老师的Nature文章） 含有miRNAs的EVs也涉及神经元、星形胶质细胞、小胶质细胞和内皮细胞之间的相互作用。2018年，Huang等人发现脑损伤后小胶质细胞EVs 中miR-124水平升高，观察到这个miRNA可以转移到神经元中发挥抑制神经元炎症和促进神经元突触生长的作用。

尽管这个领域还很年轻，但细胞外miRNAs作为细胞间通讯的生理机制的概念却令人兴奋并受到关注，使用细胞外miRNAs更好地对疾病分期以及治疗的前景也是如此。目前，开发合适的工具和标准化的方法来评估miRNAs的运输和交付是该领域的瓶颈，但是在未来几年可能被克服。克服这些障碍将把这一领域带入一个新的高度：特定的细胞外miRNAs可被视为不同生理和病理生理状况的生物标志物，而外泌体或其他EVs中的miRNAs可被用于以一种特定而有效的方式治疗疾病。

感觉这篇综述的质量不如我写的上一篇 ChemicalReviews综述 ，那篇更全面，并且对某些方面描述也更具体。不过这篇也可以学到少量那篇综述没涵盖到的知识点。

原文链接： Cell Metabolism 30, October 1, 2019. Extracellular miRNAs: From Biomarkers to Mediators of Physiology and Disease. IF: 22.415

如果你关注了我，希望你与我一起学习，一起成长！❤

改善胰岛素饮食的小技巧

胰岛素是一种帮助身体吸收葡萄糖并保持血糖水平平衡的激素。胰岛素抵抗使身体细胞更难吸收葡萄糖。然而，一些饮食措施可以改善胰岛素抵抗。

胰岛素抵抗是指体内的细胞不能正确吸收胰岛素。随着时间的推移，胰岛素抵抗会导致一系列问题，包括永久性高血糖水平以及对器官、肌肉、四肢和眼睛的细胞损伤。

患有胰岛素抵抗的人通常会被诊断为糖尿病前期，这可能会导致2型糖尿病。有胰岛素抵抗的人可能需要额外检查，以确保他们不会患上2型糖尿病。

某些饮食和其他生活方式的选择会增加与胰岛素抵抗相关的风险。改变饮食可以提高胰岛素敏感性，降低胰岛素抵抗和患2型糖尿病的风险。

西方饮食通常缺乏某些营养素，例如镁、钙、纤维和钾。

这些营养素对于维持血糖水平至关重要。有胰岛素抵抗的人应该寻找含有大量这些营养素的食物。

有胰岛素抵抗的人可以吃任何食物组。然而，重要的是要了解哪些食物会增加血糖，哪些食物支持胰岛素敏感性。

以下食物有助于支持胰岛素敏感性并总体降低患糖尿病的风险：

某些食物更容易升高血糖。经常吃含糖量高的食物会使身体产生足够胰岛素的能力超负荷。

它还可以限制细胞吸收糖分的能力。如果细胞因过多的血糖或葡萄糖而饱和，它们对胰岛素的反应会逐渐减弱。

发生这种情况时，葡萄糖会留在血液中，导致血糖持续升高带来的 健康 问题，例如对肾脏（肾病）或四肢（神经病）的损害。

避免或显着限制以下食物有助于调节血糖水平：

通过坚持高纤维、低添加糖的植物性饮食，可以稳步提高他们的胰岛素敏感性。

日常锻炼也是一个重要因素。在活动期间，肌肉从血液中吸收葡萄糖，不需要胰岛素。饭后散步并在一天中的其余时间保持活跃可以显着改善血糖管理。

通过减掉5-10%的体重，还可以显着提高胰岛素敏感性。

这些生活方式的改变可以降低患2型糖尿病、心血管疾病和其他 健康 问题的风险。

身体需要葡萄糖来提供能量。然而，许多细胞不能单独吸收葡萄糖。

胰腺将胰岛素分泌到血液中。然后，胰岛素帮助葡萄糖进入身体细胞，将其用作能量。

胰岛素允许细胞吸收葡萄糖，确保：

当我们有胰岛素抵抗时，细胞对胰岛素的敏感性降低。这意味着胰腺必须产生更多的胰岛素才能保持血糖水平 健康 。

如果胰腺无法跟上对胰岛素的需求增加，血糖水平就会上升。细胞不能总是利用血液中所有多余的葡萄糖，这会导致高血糖、2型糖尿病和其他各种 健康 问题。

饮食至少以两种主要方式影响胰岛素抵抗。

首先，摄入过多的卡路里，无论是来自过多的脂肪、糖还是酒精，都会引发体重增加。这会增加胰岛素抵抗的风险。定期的 体育 锻炼可以抵消其中一些额外的卡路里。

其次，不同的食物类型会影响胰岛素抵抗。有些食物会增加风险，有些食物会降低风险。尽可能坚持低 GI 食物，或向医生或营养师咨询吃什么食物。

超重会增加产生胰岛素抵抗的机会。

尤其是腰部和腹部脂肪过多的人，发生胰岛素抵抗的风险更高。这是因为脂肪细胞会分泌激素和其他可能干扰胰岛素过程的物质。

腰部多余的脂肪也可能与慢性炎症有关。这会引发广泛的 健康 问题，包括胰岛素抵抗。

运动不足会影响胰岛素调节葡萄糖的方式。身体活动在保持血糖水平稳定方面起着至关重要的作用。

饭后进行轻度运动。运动会导致肌肉在不需要胰岛素的情况下消耗葡萄糖。这会降低血糖水平。

影响胰岛素抵抗的其他一些生活方式因素包括：

胰岛素抵抗意味着细胞从血液中吸收葡萄糖的效率降低。在糖尿病前期，即2型糖尿病之前的阶段，这很常见。

饮食在预防胰岛素抵抗方面起着至关重要的作用。吃低GI的食物，以及控制体重和腹部脂肪可以降低风险。以植物为主的高纤维低碳水化合物饮食有助于降低风险。

多吃柑橘类水果、西红柿和非淀粉类蔬菜，避免含糖零食、加工食品和淀粉类食物，如玉米和大米。

脂肪组织巨噬细胞来源的外泌体miRNA可在体内和体外调节胰岛素灵敏度

原文链接： Ying et al., 2017, Cell 171, 372–384. Adipose Tissue Macrophage-Derived Exosomal miRNAs Can Modulate In Vivo and In Vitro Insulin Sensitivity.

这篇文章简单来讲讲的是： 驻留在脂肪组织中的巨噬细胞利用外泌体调节全身胰岛素反应。

文章亮点：

【摘要】

miRNA是一种调节分子，可以被包装在外泌体中从细胞中分泌出去。这里，我们展示了肥胖小鼠脂肪组织巨噬细胞分泌的含有miRNA的外泌体(Exos)给瘦小鼠使用时，可导致瘦小鼠发生葡萄糖耐受不良和胰岛素抵抗。相反，从瘦老鼠身上获得的ATM Exos，注射给肥胖小鼠，可改善肥胖小鼠的葡萄糖耐量和胰岛素敏感性。 miR-155 是肥胖小鼠ATM Exos中高表达的miRNA之一，更早的研究表明PPAR 是miR-155的靶基因。我们的结果表明，与对照组相比，敲除miR-155的小鼠具有胰岛素敏感性和葡萄糖耐受性。此外，将野生型小鼠的骨髓移植到miR-155敲除小鼠中可以缓和这种表型。综上所述，我们的研究表明ATM Exos中含有miRNA。这些miRNAs可以通过旁分泌或内分泌调节机制被转移到胰岛素靶细胞，对细胞胰岛素反应、胰岛素敏感性和整体葡萄糖稳态具有强大的影响。

引言

胰岛素抵抗是2型糖尿病的重要病因，肥胖人类胰岛素抵抗最常见的原因。由于全球肥胖率的持续上升，2型糖尿病的患病率也随之上升。人类和啮齿类动物肥胖的特征之一是脂肪组织、肝脏、可能还有骨骼肌的慢性未解决的炎症。这种由肥胖引起的组织炎症反应其中一个引人注目的组成部分是促炎巨噬细胞的积聚，尤其是在脂肪组织和肝脏中。许多早期的研究检测了这种慢性组织炎症状态，并提出促炎细胞因子，如肿瘤坏死因子(TNF-a)，是由组织巨噬细胞分泌的，可直接抑制胰岛素敏感性，是肥胖诱导的胰岛素抵抗的一个潜在病因。然而，抗TNF-a抗体在人类胰岛素抵抗和葡萄糖代谢方面的治疗疗效不显著，提示有其他巨噬细胞分泌因子和免疫细胞因子参与了胰岛素抵抗。最近，花生四烯酸衍生的二十碳三烯白三烯B4通过其特异性受体BLT1发挥作用，被认为是直接降低肝细胞和肌细胞胰岛素信号通路的因素之一。Galectin-3是另一种巨噬细胞分泌因子，既可促进促炎反应，又可通过抑制胰岛素受体信号通路直接阻断胰岛素作用。在这篇文章中，我们报道了ATMs通过分泌含有miRNA的Exos进入循环系统来调节胰岛素作用的新机制。

miRNA与mRNA的结合导致靶mRNA被募集到RNA诱导的沉默复合物(RISC)中，从而导致转录停滞和mRNA的降解。除了这种本身的细胞内作用，miRNA可以以外泌体内含物的形式被细胞分泌出去，既可以在局部发挥作用，也可以进入血液循环，在远端发挥作用。也有证据表明，这些Exos可以被运输到邻近或遥远的受体细胞，调节受体细胞的功能。这些现象导致我们假设ATMs可分泌外泌体miRNA，作为细胞外分子调节细胞胰岛素作用和系统胰岛素敏感性。

结果

1. ATMs分泌外泌体miRNA

文章第一步先确定ATMs可以分泌包含miRNA的外泌体。

2. 从肥胖小鼠中提取的含miRNA的Exos促进胰岛素抵抗

从肥胖小鼠中提取的含miRNA的Exos会损害三种主要胰岛素靶组织的胰岛素敏感性。

3. 肥胖小鼠ATM-Exosomal miRNAs损害细胞的胰岛素敏感性

肥胖ATM-Exos在体内的作用显著，我们同时对脂肪细胞、肌细胞和肝细胞的进行了相应的体外研究。

4. 来自瘦小鼠的ATM-Exos会降低肥胖引起的胰岛素抵抗

从反面去验证上面实验得到的结果。

5. 肥胖诱导ATM-Exo中miRNA的表达变化

现在开始做机制。

6. MiR-155损害细胞胰岛素信号通路

上一个结果中列举了MiR-155表达的趋势，现在开始做表达差异的功能。

7. ATM-Exo miR-155促进肥胖诱导的胰岛素抵抗

miR-155抑制细胞胰岛素信号转导。

这篇文章先是确定了表型：ATMs可以分泌外泌体，这些外泌体会与胰岛素抵抗相关，胖ATM-Exo会促进胰岛素抵抗，瘦ATM-Exo可以降低肥胖引起的胰岛素抵抗。

然后去探讨为何ATM-Exo可以发挥这样的作用。发现ATM-Exo包含miRNA，瘦ATM-Exo与胖ATM-Exo中miRNA的表达差异显著，肥ATM-Exos中miR-155的丰度明显高于瘦ATM-Exos。选择这个miRNA主要是根据研究经验（也有可能是课题组刚好有这种转基因小鼠）。然后选了miR-155众多靶基因中的一个和胰岛素信号通路相关的靶基因PPAR ，同理选了GLUT4。

最后从正、反、在体、离体等多个角度去show了一些支持猜想的结果。

这篇文章思路简洁，逻辑连贯，但是在过渡到选择靶分子的这一步没有必须性。按照这个差异表达结果其实可以选择那些差异表达的另外某个miRNA去做，说不定也可以做出来相似的结果。

这篇文章的方法部分可以借鉴一些ATMs分离，外泌体分离提纯的方法，还有transwell共培养，骨髓移植等技术之前没接触过，需要按需学习。

原文链接： Ying et al., 2017, Cell 171, 372–384. Adipose Tissue Macrophage-Derived Exosomal miRNAs Can Modulate In Vivo and In Vitro Insulin Sensitivity.

如果你关注了我，希望你与我一起学习，一起成长！❤

肿瘤相关巨噬细胞的标志物

考虑到巨噬细胞亦正亦邪，在各种生物环境中发挥复杂的作用，研究人员一直在探索它们的丰度和功能。这份指南概括了巨噬细胞表达的基因，以及适用于检测的免疫学工具。

巨噬细胞（Macrophage）是分布广泛的白细胞，存在于人体的多种组织中。作为单核吞噬细胞系统中的一部分，巨噬细胞的作用是吞噬死细胞、细胞碎片、病原体及其他外来物。此外，它们还具有信号传导和调节功能，参与了许多生物学过程，比如免疫、发育、修复、稳态和癌症。

考虑到巨噬细胞亦正亦邪，在各种生物环境中发挥复杂的作用，研究人员一直在探索它们的丰度和功能。这份指南概括了巨噬细胞表达的基因，以及适用于检测的免疫学工具。靶向这些蛋白质不仅可鉴定巨噬细胞的亚型，还有助于研究相关的通路或疾病状态。

除了在各种组织中发挥特定作用，巨噬细胞还具有很高的可塑性，能够响应环境信号而改变其表型。这使得巨噬细胞形成完全不同的亚群，每个亚群有不同的基因表达谱和细胞功能。为了更好地了解这些差异，我们在此对各种蛋白标志物进行分类。

单核细胞-巨噬细胞转化中的标志物

巨噬细胞的来源是个复杂的问题。小鼠研究表明，巨噬细胞或源于胚胎前体细胞，或源于骨髓来源的单核细胞。在血液中循环的单核细胞迁移到组织，形成组织驻留巨噬细胞（TRM）。这种密切相关的细胞类型有效地补充了组织中的巨噬细胞。为了区分巨噬细胞及其前体，人们通常检测一组细胞表面标志物及其差异表达水平。

检测单核细胞谱系标志物的抗体包括：Ly6c1抗体、F4/80抗体、ITGAM/CD11b抗体、CD68抗体、FCGR3A/CD16抗体、CD14抗体

图1. 巨噬细胞发育的示意图（图片来自Biocompare）

组织驻留巨噬细胞的标志物

巨噬细胞驻留在不同组织中，从而产生了执行不同功能的细胞群体。小鼠的研究表明，巨噬细胞的表型和功能是由它们在组织微环境中收到的信号所决定的。除了作为抵御病原体入侵的第一道防线之外，驻留的巨噬细胞在维持组织完整性和组织稳态方面也发挥着重要作用。

例如，人们发现在中枢神经系统中发育的巨噬细胞（小胶质细胞）有多种功能，包括清除碎片、重塑突触连接以及免疫监视。在脂肪组织中，与脂肪相关的巨噬细胞参与信号传导，调节胰岛素敏感性。肺泡巨噬细胞攻击吸入的异物，并通过吞噬作用清除过量的肺表面活性物质。肝脏中的巨噬细胞（即Kupffer细胞）可清除血液中的微生物、红细胞及其他细胞碎片。骨髓巨噬细胞可促进红细胞的造血作用。脾脏中的巨噬细胞参与免疫监视、铁代谢和细胞清除等活动。

M1和M2极化的标志物

在适当的刺激下，巨噬细胞被激活成不同的炎症状态，包括M1（经典激活）和M2（选择性激活）两类。M1巨噬细胞具有促炎作用，与细菌及细胞内病原体的免疫反应相关。相反，M2具有抗炎作用，在血管生成和伤口愈合中发挥功能。M2也与辅助性T细胞2（Th2）反应相关，如抗蠕虫免疫力、哮喘和过敏。

M1型巨噬细胞的激活是通过IFNG、TNF和Toll样受体（TLR）的信号传导而发生的。与M1极化相关的遗传标志物包括IL1a、IL1b、IL6、NOS2、TLR2、TLR4、CD80和CD86。对于M2型巨噬细胞，激活是通过IL4、IL10和IL13等细胞因子。M2标志物包括CD115、CD206、PPARG、ARG1、CD163、CD301、Dectin-1、PDL2和Fizz1。值得注意的是，M1和M2表型是连续的，因此处于中间范围的巨噬细胞可以同时表达一些标志物。

检测M1标志物的抗体包括：IL1B抗体、NOS2抗体、TLR2抗体、CD86抗体；检测M2标志物的抗体包括：CSF1R/CD115抗体、MRC1/CD206抗体、ARG1抗体、CD163抗体

肿瘤相关巨噬细胞的标志物

人们发现，癌细胞也可以利用巨噬细胞来促进癌症发展。对于多种类型的癌症，肿瘤部位巨噬细胞的密度增加与患者存活率低存在关联。小鼠研究也发现，肿瘤相关巨噬细胞（TAM）可刺激肿瘤血管生成，协助肿瘤细胞迁移和侵袭，并抑制肿瘤免疫力。

这些结果的出现可归因于癌细胞信号传导影响了巨噬细胞功能，以及TAM自身产生的蛋白质促进肿瘤生长。癌症生物学本身就很复杂，同样，TAM也可以采用不同的基因表达谱。文献中提到的一些TAM标志物包括CCR2、CSF1R、MARCO、PDL2、CD40、CCL2、CSF1、CD16和PDGF beta。巨噬细胞之间的相互关系仍然是癌症研究和药物开发中的活跃领域。

检测TAM标志物的抗体：CCR2抗体、PDL2抗体、CD40抗体、CCL2抗体、PDGFB抗体

什么是外泌体？

什么是外泌体

人到中年，最难以启齿的矛盾便是脸上越来越多的皱纹和内心与日俱增的

“抗老需求”之间的矛盾。为了今天的容颜不被明天改变，什么玻尿酸、水光针甚至是干细胞美容，我都勇于“尝鲜”。而作为美容界的后起之秀——“外泌体”，我更是不愿错过。毕竟它虽然是近两年兴起的美容模式，但其发展历史也已经有40多年了，而它的美容功效更是有口皆碑，比干细胞美容有过之而无不及，一时间，关于外泌体美容的宣传铺天盖地，可谓是风头无两，颇有“江湖大佬”的地位。但也正因为如此，我们更要科学严谨的对待外泌体美容，了解它的原理，才能更好的应用它。

外泌体，从字面上看，就是细胞向外分泌的物体。科学释义是：细胞所分泌的直径为30~150nm的双层磷脂囊泡，主要功效成分包括蛋白质类物质及micRNA类核酸物质。

外泌体的作用机理

外泌体最大的功能便是人体的“通信兵”，它能在细胞间传递物质，从而调控受体细胞的功能及生物学行为。通俗的说，外泌体就好像一辆“细胞货拉拉”，装了自家一堆有用的东西（里面有miRNA，mRNA和lncRNA等小分子核酸，还有细胞因子等蛋白），然后分泌出细胞外，再接着进入另一个细胞，进行“卸货搬家”。

希吉亚外泌体分离方法

外泌体天然存在于血液、尿液、唾液、母乳和细胞培养基等生物体液中，希吉亚外泌体的分离方法有很多种，常用的有超速离心法、免疫磁珠法等。

Ø

超速离心法：超速离心法是大家最熟悉的一种分离方法，文献中应用最多且也是目前比较受到认可的方法。超速离心是先通过低速离心去除细胞和细胞凋亡碎片，再通过超高速去除大囊泡和沉淀外泌体。此方法耗时耗力，往往需要8-30个小时；且需要大量的起始材料和超速离心机；产量不高。

希吉亚外泌体美容机制

Ø

免疫磁珠法：利用外泌体表面特有的表面标记物（如CD63、CD9蛋白），用包被抗标记物抗体的磁珠与外泌体囊泡孵育后结合，即可将外泌体吸附并分离出来。该方法具有特异性高、操作简便、不影响外泌体形态完整等优点，但外泌体的生物活性易受pH和盐浓度影响，不利于下游实验。

促进细胞再生。外泌体可以有效刺激受体细胞，释放细胞活力，促进其再生和新生。因而可以帮助淡化祛除斑点，促使肌肤光亮细腻。

修复受损细胞。外泌体外泌体可以加速I型胶原和III型胶原的基因表达，促进成纤维细胞增殖、胶原合成，从而让帮助修复受损的肌肤屏障。而且它可以提高受损部位的修复能力和愈合能力。

抑制炎症产生。外泌体可以诱导巨噬细胞向M2型极化，从而降低了巨噬细胞诱发炎症反应的能力，从而抑制炎症。我们肌肤的很多问题都与肌底炎症有关，而外泌体可以通过抑制炎症来让肌肤从内而外的健康起来。

干细胞疗法围绕使用完整细胞来替代丢失的组织。相反，外泌体是与细胞分离的囊泡。外泌体促进恢复青春活力的方式是利用外泌体中携带的有效成分来帮助其他细胞。

干细胞和外泌体的另一个主要区别是前者仅从身体的特定部位获得，例如：骨髓、血液、脂肪组织。而外泌体，可以从几乎所有类型的细胞中获得。胎盘中也含有大量的外泌体。

通过上述科普，大家对外泌体美容一定有了更全面的认识

什么是NK细胞外泌体？

世界上有成千上万种不同的疾病，不过所有的疾病都可以归因于身体细胞功能出现了故障。 健康并不是一种偶然，而是一种选择 ，我们每个人都可以选择健康！

糖尿病是一种以高血糖为特征的代谢性疾病，是现代社会典型的“富贵病”之一。 Ⅱ型糖尿病(T2DM) 的病理相对I型糖尿病更为复杂，主要是胰岛β细胞功能障碍和不同程度的胰岛素抵抗，导致无法维持血糖稳态。典型病例可出现多尿、多饮、多食、消瘦等表现，即 “三多一少"症状 ，导致各种组织，特别是眼、肾、心脏、血管、神经的慢性损害和功能障碍，最终可能发展为慢性并发症。

1、 II型糖尿病与胰岛素抵抗

现代社会物质极大丰富，各种美食不停刺激我们的味蕾，很少有小伙伴能抵挡美食的诱惑。然而随之而来的是 肥胖症 的发病率迅速升高，据统计，中国已成为肥胖人口最多的国家。而 肥胖则是Ⅱ型糖尿病的重要危险因素 。体内过多脂肪导致的游离脂肪酸会引起胰岛素抵抗，使脂肪细胞、肌肉细胞和肝细胞对胰岛素的敏感性降低，并导致胰岛素信号传导失调和葡萄糖、脂肪和蛋白质的代谢紊乱 ； 随之而来的高血糖症又促使胰腺不得不分泌更多胰岛素，导致高胰岛素血症。这些因素叠加起来，最终可能导致Ⅱ型糖尿病的发生。

2、 NK细胞与胰岛素抵抗的关系

胰岛 素抵 抗 是由肥胖所引发的严重的并发症，最终会导致Ⅱ型糖尿病。肥胖引起胰岛素抵抗的一个重要原因是起源于内脏脂肪组织（visceraladiposetissue,VAT）的慢性系统性炎症。VAT炎症与促进炎症巨噬细胞在脂肪组织的积累相关，但是诱发巨噬细胞积累的免疫信号仍然未知。

来自克罗地亚里耶卡大学的研究团队发现脂肪组织内的不同表型的自然杀伤细胞（naturalkiller,NK）在肥胖应激及胰岛素抵抗过程中发挥着重要作用。研究人员对两组实验小鼠分别给与普通饮食和高脂肪饮食，发现高脂肪的饮食组的脂肪组织里有NK和干扰素γ（Interferon-γ,IFN-γ）的产生，这表明 NK在肥 胖引发的 脂肪应激和VAT炎症之间存在着关键的联系 。

研究结果表明：肥胖引起脂肪细胞中NK细胞激活受体1（NKcell-activatingreceptor1,NCR1）的配体上调；这刺激NK细胞增殖，刺激IFN-γ产生，进而引起促炎巨噬细胞的分化，产生胰岛素抵抗。NK细胞缺失，NCR1或者IFN-γ能阻止促炎巨噬细胞在VAT的积累，这会大大改善胰岛素敏感。

因此NK细胞是在响应肥胖引起的脂肪应激过程中巨噬细胞分化和胰岛素抵抗的 关键调控子 。此项研究提供了重要的理论依据，证明脂肪组织中的NK细胞及巨噬细胞，可作为治疗代谢综合症病人，及 降低Ⅱ型糖尿病进展风险的新靶点 。

3、 NK细胞外泌体：潜在新策略

自然杀伤(NK)细胞 被认为通过调节全身炎症与Ⅱ型糖尿病相关。然而，NK细胞调节胰岛素敏感性的机制仍然未知。

2021年11月30日，中国药科大学徐寒梅团队在SignalTransductionandTargetedTherapy（IF=18.19）在线发表题为“Naturalkillercell-derivedexosomalmiR-1249-3pattenuatesinsulinresistanceandinflammationinmousemodelsoftype2diabetes”的研究论文，该研究发现来自 瘦小鼠的NK衍生外泌体减轻了肥胖诱导的Ⅱ型糖尿病小鼠的胰岛素抵抗和炎症。此外，瘦NK衍生的外泌体可增强胰岛素敏感性并缓解脂肪细胞和肝细胞的炎症 。MiR-1249-3p在瘦NK衍生的外泌体中显著上调，可以通过外泌体从NK细胞转移到脂肪细胞和肝细胞。 NK衍生的外泌体miR-1249-3p显著诱导细胞胰岛素敏感性并缓解炎症 。

从机制上讲，外泌体miR-1249-3p直接靶向SKOR1以调节三元复合物SMAD6/MYD88/SMURF1的形成，其通过抑制TLR4/NF-κB信号通路介导葡萄糖稳态。该研究揭示了NK衍生的外泌体miR-1249-3p在缓解胰岛素抵抗中的新作用，并为Ⅱ型糖尿病提供了一系列潜在的治疗靶点。

Ⅱ型糖尿病是代谢性糖尿病的最常见形式，特征是 高血糖（也称为高血糖症）和胰岛素抵抗 。遵循高脂肪饮食的个体特别容易患肥胖症，这显然是人类胰岛素抵抗的最常见原因。胰岛素抵抗的症状包括脂肪细胞、肌肉细胞和肝细胞对胰岛素的敏感性降低，以及失调的胰岛素信号和葡萄糖、脂肪和蛋白质的代谢紊乱，最终导致Ⅱ型糖尿病的平行上升。Ⅱ型糖尿病患者总是伴随着亚临床全身性低度炎症反应和脂肪组织、肝脏、胰岛、下丘脑、心脏组织和其他组织的功能障碍，最终发展为慢性并发症。

先前的研究表明， 免疫系统调节全身的代谢器官 。各种免疫细胞，如T细胞、B细胞、巨噬细胞和NK细胞，在Ⅱ型糖尿病中起着至关重要的作用。肥胖诱导炎症，其特征是巨噬细胞浸润增加，并与巨噬细胞群从抗炎M2巨噬细胞转变为促炎M1巨噬细胞相关，在很大程度上导致肥胖引起的胰岛素抵抗。 NK细胞和巨噬细胞可以合作调节炎症 。此外，脂肪细胞上调肥胖中NK细胞激活受体(NCR1)的配体，这会触发NK细胞的增殖。事实上，NK细胞在肥胖诱导的炎症和胰岛素抵抗中起着关键作用。然而，NK细胞在肥胖引起的炎症中的作用和机制尚不清楚。 

外泌体是直径约30-150nm的囊泡状体 ，是细胞内体膜向内出芽形成的多囊泡，与细胞膜融合后释放到细胞外环境中。外泌体由各种类型的细胞产生，并通过运输信息货物作为细胞间通讯的介质，例如蛋白质、脂质和RNA（miRNA、mRNA、lncRNA和circRNA），在外泌体中稳定并转移。此外，外泌体可以由胰岛β细胞、干细胞和胰岛素敏感组织分泌，然后转移到代谢器官、免疫细胞和内皮细胞以维持葡萄糖稳态或通过免疫反应、氧化应激和血管生成加重胰岛素抵抗。然而，脾脏NK细胞衍生的外泌体在Ⅱ型糖尿病的发生和发展中的参与尚不清楚。

NK细胞通过控制炎症因子的释放在小鼠体内发挥抗抑郁样作用。 NK细胞衍生的外泌体miR-207减少促炎细胞因子（IL-1β、IL-6和TNF-α)的释放并减轻小鼠的抑郁样症状 。在这项研究中，揭示了 NK衍生的外泌体在缓解胰岛素抵抗中的新作用，并为Ⅱ型糖尿病提供了潜在的治疗靶点 。