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如何从实体组织分离外泌体(外泌体的分离)

2023-01-18 03:56:48 作者:max
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蛋白质水解的条件

蛋白质水解在消化道内进行不需要能量 ,但在细胞内进行需要能量 。

蛋白质经泛素-蛋白酶体的选择性降解途径

——2004年诺贝尔化学奖评述

赫荣乔

(中国科学院生物物理研究所,视觉信息加工重点实验室)

2004年诺贝尔化学奖授予了以色列的阿龙·切哈诺沃(Aaron Ciechanover)、阿夫拉姆·赫什科(Avram Hershko)和美国的欧文·罗斯(Irwin Rose),以表彰他们就发现和阐明蛋白质经泛素-蛋白酶体的选择性降解途径所作的杰出贡献。大多数蛋白酶(包括溶酶体酶体系)降解底物时不需要三磷酸腺苷(ATP)提供能量,如胃蛋白酶、胰蛋白酶等。20世纪50年代初,Simpson在肝脏组织培养的切片中检测到了氨基酸的产生,揭示出细胞内大部分蛋白质的降解需要能量。真核生物如何识别和选择性降解蛋白质是细胞生命过程中的重要环节,对于维持蛋白质在细胞内含量的动态平衡起着关键性作用。泛素-蛋白酶体需能降解途径的发现,揭示了蛋白质在细胞内选择性降解的普遍方式。需要清除的蛋白质,通过其赖氨酸残基侧链ε-氨基连接多聚泛素链(降解标签),继而在蛋白酶体中被降解。

泛素-蛋白酶体降解途径包括两个主要阶段。第一阶段为泛素与蛋白底物的相互作用:①高能硫酯键E1-泛素复合物的形成,消耗一分子ATP,并释放一分子单磷酸腺苷(AMP)和一分子焦磷酸。②活化泛素(E1-泛素复合物)转移到E2s上,释放出E1,形成高能键E2-泛素复合物。③底物(被磷酸化、氧化、错误折叠或与辅助蛋白结合的蛋白质)被E3s识别并与之结合。④E2-泛素复合物上的泛素转移到E3s上,形成高能键复合物,继而底物通过赖氨酸的ε-氨基形成酰胺键与泛素连接,泛素分子逐个相加形成链状结构。此外,第一个泛素分子也可与底物N末端氨基酸残基连接。第二阶段为蛋白酶体对底物的降解:⑤底物泛素链与蛋白酶体19S的泛素受体相互作用,蛋白底物去折叠,并通过蛋白酶体受体端裂隙进入20S核心颗料内部,被逐步降解;⑥在泛素C-端水解酶、脱泛素酶和寡肽酶的作用下,释放出泛素分子(可再次参与循环)。

泛素-蛋白酶体系统由以下几个组分构成。①泛素:含有76个氨基酸残基,分子量约8.5kDa,广泛存在于真核细胞(原核细胞中尚未发现)。泛素链与蛋白底物的结合形成被蛋白酶体降解的识别信号。另外,泛素化在蛋白的内吞和外泌作用中有目标定位功能。②泛素活化酶E1:通过半胱氨酸残基与泛素C端活化的甘氨酸残基形成硫酯键,E1-泛素中间体中的泛素可以转移给数个E2s。③泛素转移酶E2s:以泛素结合酶方式起作用,活性部位为半胱氨酸,部分E2成员在细胞特定过程中发挥作用,但E2的全部作用尚不清楚。④泛素连接酶E3s:为泛素-蛋白酶体系统选择性降解机制的关键因素,识别被降解的蛋白并将泛素连接到底物上。目前对E3s作用方式了解相对较少。不同E3s的氨基酸序列差异较大,并且与多种不明功能的亚单位组成复合物,其功能需进一步研究。⑤蛋白酶体(2.5MDa):由2个19S和1个20S亚单位组成的桶状结构,19S为调节亚单位,位于桶状结构的两端,识别多聚泛素化蛋白并使其去折叠。19S亚单位上还具有一种去泛素化的同功肽酶,使底物去泛素化。20S为催化亚单位,位于两个19S亚单位的中间,其活性部位处于桶状结构的内表面,可避免细胞环境的影响。酵母20S亚单位由四个环状结构(αββα)组成。

泛素-蛋白酶体系统与蛋白质质量控制、细胞周期、DNA修复、转录及免疫应激等密切相关,也与许多种疾病的发生相关。为了证实泛素-蛋白酶体系统在细胞生命过程中的重要作用,Masa-atsu Yamada等(1980)建立了泛素-蛋白酶体缺陷型细胞系,通过诱变鼠细胞并筛选出温度敏感型ts85细胞系,在敏感温度下该细胞株出现染色体异常浓缩和组蛋白磷酸化不足,细胞周期被固定在G2期(DNA复制完成,尚未进入有丝分裂期)。这表明此缺陷可能导致染色质结构的异常改变。值得注意的是,Marunouchi所在的日本研究团队观察到泛素化组蛋白H2A,该蛋白的泛素化为温度依赖型。在适宜温度下细胞内的H2A被泛素化,在敏感温度下其泛素化则被抑制。组蛋白H2A的泛素化需要ATP,在敏感温度下泛素化速度减慢。在野生型或ts85突变细胞中均未观察到这种现象。基于H2A在ts85突变细胞中的泛素化现象,Varshavsky等证实了ts85细胞中温度敏感性组分是E1。

上述ts85细胞系的研究工作奠定了泛素参与细胞周期调控的基础。同时,细胞周期调控因子Cdc34被证实是泛素转运酶E2中成员之一,在进化上高度保守。Kirschner等进一步证明了细胞退出有丝分裂的关键是细胞周期蛋白经泛素-蛋白酶体途径降解所致。后来,Nasmyth等证实在有丝分裂和减数分裂过程中,E3对染色体的分离起着关键作用。有丝分裂和减数分裂过程中染色体的错误分离则可导致染色体数目改变,也是导致人类自发性流产的最主要原因。如Down氏综合征(21染色体三体细胞);绝大多数恶性实体瘤细胞中也存在染色体数目异常。肿瘤抑制因子P53蛋白被称为"基因组卫士",50%以上的人类癌症中均发现该蛋白的突变。P53经泛素-蛋白酶体途径降解,其中E3与P53形成复合体。DNA损伤后,P53出现磷酸化,降低与E3的结合,减少P53的降解,维持P53在细胞内的含量。人类乳头瘤病毒的感染与子宫颈癌的发生密切相关。此病毒通过利用自身编码的蛋白激活寄主细胞的E3酶,使P53蛋白泛素化降解,而避开P53的抑制作用,使感染细胞不能正常进行DNA修复,突变的积累最终导致癌变的发生。

神经退行性疾病,如老年疾呆、帕金森氏症、肌萎缩性侧索硬化等,存在老年斑、纤维样沉积等现象,尽管在形态学上看不出泛素所起的作用,但泛素-蛋白酶体降解系统可能出现某种缺陷,使得错误折叠的蛋白质不能被降解,而在体内积累并产生细胞毒性。由于泛素样蛋白质PakinC端不含甘氨酸残基,故不能形成类似泛素的链状结构而难以降解,该蛋白被认为与帕金森病有关。转录因子NF-κB在免疫和炎症反应中起重要作用。正常情况下,NF-κB与细胞质中的抑制蛋白IκB形成非活性复合体。当细胞受到细菌感染或有自身物质信号时,IκB被磷酸化,进入泛素介导的蛋白质酶解系统被降解,NF-κB则转移至细胞核内,启动相关基因的表达。泛素-蛋白酶体系统也产生一些肽段,这些片段可被MHC-I类分子呈递给T淋巴细胞,从而在防御病毒感染中起作用。遗传性囊性纤维化(Cystic Fibrosis,CF)与一种囊性纤维跨膜电导调节因子(细胞质膜氯离子通道调节因子,CFTR)的功能性缺失有关。绝大多数CF病例由单基因位点突变所致,表现为苯丙氨酸(�6�2F508)缺失,造成CFTR蛋白的错误折叠,被泛素介导的蛋白质酶解系统识别、降解,造成该因子功能性缺失。泛素系统已成为研制相关药物的靶点,通过防止特定蛋白的降解,或通过激发此系统以降解不需要的蛋白质,达到防治某些疾病的目的。一种蛋白酶体抑制因子Valcade(PS341),作为新药用于治疗多发性骨髓瘤已经进入临床试验阶段。

泛素-蛋白酶体降解系统的发现为深入理解细胞诸多生理过程奠定了基础。可以预见,将会发现更多的蛋白质和细胞生理过程与此途径相关,也会有一些疾病的病理机制基于此系统得以阐明,以该系统为靶点的新药也将逐渐增多。泛素-蛋白酶体系统研究领域有着巨大的发展潜力。

世界抗癌日|一文读懂细胞科技与癌症的较量

2月4日是世界抗癌日,今年的活动主题是“关爱患者,共同抗癌”。癌症已经并将持续成为威胁人类安全 健康 的“杀手”。世界抗癌日发起于2000年,目的是加快癌症研究、预防及治疗领域的进展。

2020年新发癌症病例1929万例

世界卫生组织国际癌症研究机构 (International Agency for Research on Cancer, IARC)发布数据显示,2020年全球新发癌症病例约1929万例,全球癌症死亡病例996万例。其中,中国新发癌症病例457万例,癌症死亡病例300万例,新发病例和死亡病例均为全球第一,而发病率和死亡率最高的癌症类型分别是乳腺癌和肺癌。

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近年来,细胞 科技 在抗癌道路上取得了很大的进展,基于免疫细胞的CAR-T疗法被认为是人类攻克癌症的新里程碑。在过去,说到细胞 科技 与癌症的治疗,人们最先想到的可能是造血干细胞治疗白血病。 随着 科技 的发展,人们发现,除了造血干细胞,其他类型的干细胞以及免疫细胞也能用来对付癌症,细胞 科技 给癌症治疗带来了更多的可能性。

干细胞的较量--多种癌症的新突破口

在过去的几十年中,干细胞生物学的不断发展,为治疗癌症患者提供了新的潜在方法。

干细胞具有独特的生物学特性,包括自我更新,定向迁移,分化和对其他细胞的调节作用,这些作用可用作再生医学、治疗载体、药物靶向和免疫细胞的产生

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在以往的报道中,研究人员通过移植骨髓来源的干细胞使骨髓损伤或免疫系统受损的骨癌患者恢复正常的骨髓造血功能[2]。对于癌症患者来说,诱导多能干细胞所产生的T细胞能够特异性的杀灭癌细胞。

另一方面,由于干细胞的定向迁移能力,干细胞可作为载体将治疗药物递送到肿瘤部分,实现对肿瘤细胞的精准、定点清除。目前,间充质干细胞移植已成为一种有前景的治疗骨癌的方法。

除了干细胞在癌症治疗过程中的直接治疗作用之外,近年来,干细胞外泌体成为癌症治疗中另外一个热点。

间充质干细胞来源的外泌体作为其胞内信号的重要组成部分,在肝癌等疾病治疗的研究中具有与间充质干细胞相似的作用:克服复杂的体内传送障碍而被受体细胞吸收、无免疫排斥反应和致瘤性且易于存储。

动物实验研究发现在大鼠肝癌模型中,静脉注射间充质干细胞外泌体后,MRI检测结果显示肿瘤逐渐缩小,血清中的自然杀伤细胞表面标志物含量升高。更多间充质干细胞外泌体在肝癌及肝脏转移性肿瘤中的应用如下表所示。

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免疫细胞的较量--癌症治疗的新里程碑

基于免疫细胞的疗法被认为是主动免疫疗法,它利用患者自身的免疫系统来治疗癌症。

免疫细胞疗法通常需要从患者血液中提取淋巴细胞,“训练”特定的免疫细胞以在体外识别癌细胞,然后将经过“训练”的细胞输回患者体内。然后,注入的细胞可以直接杀死患者的恶性细胞,或者激活其他免疫细胞进行癌细胞的杀灭。

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这些细胞是通过称为白细胞分离术的过程从患者体内分离出来的,而将其输回患者体内的过程称为过继细胞转移(ACT)。

最常用于癌症免疫治疗的淋巴细胞是自然杀伤(NK)细胞,细胞因子激活的杀伤细胞(CIK),细胞毒性T淋巴细胞(CTL)和树突状细胞(DC)。这些细胞可能来自患者(自体)或供体。目前,自体治疗比基因治疗更受欢迎,因为自体细胞减少了移植物抗宿主病的发生。

近年来,最为火热的肿瘤免疫疗法莫过于CAR-T细胞治疗。CAR-T免疫疗法是一种利用基因工程技术修饰患者T细胞使其能够表达嵌合抗原受体,以特异性识别并杀死癌细胞发挥抗肿瘤作用,是目前ACT治疗的研究热点。CAR-T细胞疗法已在血液系统肿瘤中获得成功,靶向CD19的CAR-T细胞已在多个地区获批应用于急性B淋巴细胞白血病及某些B细胞淋巴瘤的治疗。

这种疗法开启了人类癌症治疗的新纪元。那么对于实体肿瘤,免疫细胞疗法的较量又将是如何呢?

不久前,全球首个靶向性的CAR-T细胞治疗晚期肝癌的Ⅰ期临床研究结果公布,治疗的安全性和有效性均获得了令人欣喜的结果。接受该治疗后患者耐受性良好、安全性基本可控,罕见严重毒副反应,并初步显示出较好的临床获益[4]。

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胃癌是高发病率的癌症之一,现有的放化疗及手术治疗方法对于晚期胃癌患者的效果欠佳。一些化学药物疗法可通过促进免疫细胞浸润到肿瘤中并通过诱导肿瘤细胞的免疫原性死亡来促进肿瘤抗原的释放而增加免疫疗法的效果。

所以,化疗和CIK疗法联合治疗似乎可以增强疗效。治疗性胃切除术后的Ⅱ/Ⅲ期胃癌患者CIK疗法联合化疗作为辅助治疗的疗效评估显示,与单纯的化疗组相比,患者OS明显延长[5]。在晚期的胃癌病例中, 一些临床研究也证实了化疗加CIK疗法对患者的生质量有很大的提高。

细胞 科技 的整体较量--人类抗癌的一把利剑

肿瘤的形成是一个极其复杂的过程,在多种致癌因素作用下和长期处于不良的组织微环境中,细胞发生癌变并产生肿瘤,严重威胁人类生命 健康 。

近年来,细胞疗法在癌症的临床前和临床治疗中取得了一系列较为可观的结果,不过依然面临着众多挑战,未来仍需开展更大规模的临床研究,进一步探讨抗癌机理,进一步探讨细胞 科技 在实体肿瘤中的效果等等。

干细胞和免疫细胞疗法的发展开辟了癌症治疗的新途径,对癌症的发生机制的深入发掘和药物制造与筛选提供更多可能。

参考文献:

[1] Chu D T, Nguyen T T, Tien N L B, et al. Recent progress of stem cell therapy in cancer treatment: Molecular Mechanisms and Potential Applications. Cells, 2020, 9(3): 563.

[2] Morishita T. 2006. Tissue engineering approach to the treatment of bone tumors: three cases of cultured bone grafts derived from patients' mesenchymal stem cells. Artificial Organs.

[3]朱丹,李汛.间充质干细胞来源的外泌体在肝癌治疗中的研究进展.中国肿瘤临床,2020,47(20):1055-1060.

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[4] Shi D, Shi Y, Kaseb A O, et al. Chimeric antigen receptor-glypican-3 T-cell therapy for advanced hepatocellular carcinoma: Results of phase I Trials. Clinical Cancer Research, 2020, 26(15): 3979-3989.

[5] Zhao H, Fan Y, Li H, et al. Immunotherapy with cytokine-induced killer cells as an adjuvant treatment for advanced gastric carcinoma: a retrospective study of 165 patients. Cancer Biotherapy and Radiopharmaceuticals, 2013, 28(4): 303-309.

[6]索晓敏. 胰腺癌干细胞外泌体激活树突细胞用于癌症免疫治疗的研究.河北大学,2020.

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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 。

外泌体多组学02-体液来源外泌体的组织和细胞类型溯源

外泌体(30~150nm大小)是活细胞分泌的最小类型的细胞外囊泡(为30~1000nm),通过所有体液的循环系统,如血液、尿液和眼泪,作为细胞间的信使。体液外泌体的来源混杂,可以是任何组织和细胞分泌的外泌体然后经体液循环进入。

其中,尿外泌体可以反映病理生理学,并为肾相关功能障碍提供生物学理解,是泌尿系统癌症很有前途的生物标志物来源。

尿外泌体和泌尿/非泌尿器官或细胞之间的遗传网络仍不清楚,本文旨在对尿外泌体bulk RNA-Seq数据进行组织和细胞类型溯源,为外泌体应用于疾病诊断和治疗提供重要理论依据。

本次介绍的文献信息如下:

在我们的体液中,纳米级细胞外囊泡的遗传起源尚不清楚。在这里,我们通过RNA测序对尿外泌体进行了跟踪分析,发现尿外泌体主要表达膀胱的组织特异性基因,并与内皮细胞、基底细胞、单核细胞和树突状细胞有密切的细胞遗传关系。对癌症的差异表达基因进行追踪和相应的富集分析显示,尿外泌体密切参与免疫活动,这表明它们可以作为癌症基因组诊断和精确医学中非侵入性液体活检的可靠生物标志物。

数据情况:

ssGSEA:观察到肾和胃的TSG在膀胱癌和对照样本中有差异表达(图1B);相比之下,膀胱、肺、脑和肝脏的TSG在肾癌样本及其对照组中存在差异表达Fig. 1C。

细胞类型signature matrix:

来自于 HCL,human cell landscape (HCL, )的单细胞数据和markers,主要包括肾脏的16种细胞类型与膀胱的16种细胞类型

CIBERSORT:构建了一个细胞类型矩阵,并研究了外泌体的细胞水平来源(Fig. 1D):

bulk RNA-seq分析通常通过识别DEGs来比较不同条件下的转录本丰度。当整个组织的RNA-seq(bulk RNA-seq)完成时,确定基因表达的变化 在多大程度上是由于细胞类型比例的变化 通常是一个挑战。而这一挑战可以通过单细胞RNA-seq(scRNA-seq)方法来解决。bulk RNA-seq通过去卷积分析,可以估计细胞类型比例的变化。

下面这张图展示了 细胞类型的特异性和细胞类型的比例如何导致基因差异表达(DEG) :

在上图中,形状表示细胞类型,每个形状的数量表示相对的细胞类型比例。颜色代差异分组。点代表每个细胞内基因表达水平。

使用了一个工具scMappR:分配贡献DEG的细胞类型,并确定了cwFoldChange最高的细胞类型

肾癌标志物中的S100A10和CCAR1,膀胱癌标志物中的CD248和MT-ATP已被证明在尿癌中具有促进肿瘤的功能

意外发现:DDX17的表达水平呈明显的变化趋势:肌肉浸润性膀胱癌 非肌肉浸润性膀胱癌 DDX17表达,这可能是由于人类RNA解旋酶DDX17通过调节几种DNA和染色质结合因子的选择性剪接来促进肿瘤细胞的侵袭性

各组的基因组合可以提高肿瘤样本与相关良性疾病样本的准确性,对这两种尿路癌的早期诊断具有指导意义

主要结果:

研究意义:

文献中使用的软件 scMappR 利用单细胞数据构建signature matrix来对bulk RNA-Seq进行去卷积分析,我们下期介绍~~~

干细胞和芝莱美外泌体主要区别是什么?

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。

唾液真的可以抗癌吗?

假设文章所提内容是真实的。里面的内容主要是:1. 唾液能够杀死癌细胞。2. 唾液中的酶能够与致癌物反应,将致癌物转化成安全的物质。首先:“对人的唾液用 小白鼠 、 小兔子 作临床观察发现,普通人的口水,可以杀死百分之七、八十的 癌细胞 ,”这句话作为唾液能够杀死癌细胞的论据,很可疑。因为检查受试物抗癌活性的动物体内试验的终点很少用“杀死百分之多少的癌细胞”来进行统计。这是由于在动物体内,癌细胞是不断增长的。如果说残余癌细胞是原有的百分之二十,那么这个值是怎么来的呢?究竟应该用谁比谁?另外动物模型一般是依靠肿瘤体积变化来确定药效的。因为肿瘤细胞在实体肿瘤中的比例并不确定(有如成纤维细胞/血管管壁细胞等支持细胞,是正常组织),而且细胞大小并不确定,因此用瘤体积是无法准确换算成细胞数的。因此杀死了百分之多少的癌细胞并不是一个动物药效实验的标准数据分析方式。可以说无法测量这个值。我们抛开癌细胞,把它看成以讹传讹,只看20%, 治疗组肿瘤体积变化 除以初始肿瘤体积变化是一个常见指标,20%是药效非常好的数据(这已经离题很远了)。但是我们还要问:唾液是如何给药的?如果是口服,我无话可说(虽然有点恶心)如果是其他方式,常用的有,腹腔注射,皮下注射,尾静脉注射,瘤内注射等等,给药途径和吞口水就有巨大差异。在这种情况下,是不能说明吞口水有效的。对于另一个实验,致癌物多种多样,其作用机理也各不相同。以我目前的知识我无法判断唾液里的酶是否能够和其中某一些发生反应。但是很显然它不可能和所有的都发生反应。如果能够对亚硝酸盐、重金属、苯并芘等等完全不同的致癌物都反应的话,这个东西也太奇怪了吧?(或许异型的强酸唾液真的可以.)另外,致癌物是通过各种方式造成DNA突变来引发细胞癌变,并没有什么所谓的“细胞的变异原性”。 细胞的变异原性这个词仅见于本文和一些说烧焦的肉能致癌的文章,并没有在比较正式的研究文献中出现过。单单这个词,就可以看出作者的水平。 “假造的专业词汇”PS 致癌物质不仅仅通过口服,还通过吸入,接触,辐射等等唾液够不到的地方作用人体。还有遗传,病毒,等等方式。经口致癌物只是少数罢了。即使唾液真有奇效,也不能一定防癌。另外,正规的文章在引用他人的研究结果时,要给出出处,而不仅仅说某某大学的研究结果,这样完全无法找回到原文。凡是找不回原文的引用,都属于无效的引用。例:“美国 乔治亚大学 曾有科学家做实验”如果这个实验是几十年前做的(曾有),那还可信吗?如果可信,为什么没有后续研究?如果有后续研究,为啥没有产品?看到这样的引用时,这些问题就会自动跳出来。在阅读科普类文章时,发现此类引用,其中的内容不可以当真。

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