Wir haben die aufregendsten neuen Forschungen auf dem Gebiet der Genetik und Zellforschung der letzten Woche zusammengestellt.
Exosomen aus fetthaltigen Stammzellen beschleunigen die Wundheilung, indem sie die Freisetzung von IL-33 aus Makrophagen erhöhen
Hintergrund
Aus mesenchymalen Stammzellen (MSC) gewonnene Exosomen, insbesondere aus Fettgewebe gewonnene Exosomen mesenchymaler Stammzellen (ADSC-Exos), haben sich als vielversprechende Alternative für die Reparatur von Hautschäden mit entzündungshemmenden, angiogenen und zellproliferativen Wirkungen erwiesen, die einige der Einschränkungen von MSC überwinden. Der Mechanismus, durch den ADSC-Exos die Entzündungszellen während der Wundheilung regulieren, bleibt jedoch unklar. In dieser Studie wurde untersucht, wie ADSC-Exos die Makrophagen regulieren, um die Wundheilung zu fördern.
Methoden
ADSC-Exos wurden durch Ultrazentrifugation isoliert und die Anzahl der Exosomenpartikel anschließend quantifiziert. Um ihre Rolle bei der Wundheilung zu untersuchen, wurden die Auswirkungen von ADSC-Exos auf Entzündung, Angiogenese, Kollagenablagerung und Makrophagenpolarisierung durch immunhistochemische Färbung, Immunfluoreszenz und Western Blotting untersucht. Veränderungen in der Genexpression, die mit der ADSC-Exos-induzierten Makrophagenpolarisierung einhergehen, wurden mittels qPCR analysiert. Die RNA-Sequenzierung wurde durchgeführt, um differenziell exprimierte Gene zu identifizieren, die durch ADSC-Exos beeinflusst werden. Die kritische Rolle von IL-33 im Wundheilungsprozess wurde durch die Verwendung von Il33-/- Mäusen weiter bestätigt. Darüber hinaus wurden Co-Kultur-Experimente durchgeführt, um die Auswirkungen von IL-33 auf die Proliferation von Keratinozyten, die Kollagenablagerung und die Epithelisierung zu untersuchen.
Ergebnisse
ADSC-Exos hemmte die Expression von TNF-α und IL-6, induzierte die Polarisierung von M2-Makrophagen, förderte die Kollagenablagerung und Angiogenese und beschleunigte die Wundheilung. Die RNA-Sequenzierung identifizierte IL-33 als einen Schlüsselmediator in diesem Prozess. Bei Il33-/-Mäusen wurden eine gestörte Wundheilung und eine verminderte M2-Makrophagenpolarisierung beobachtet. Die Co-Kultur-Experimente zeigten, dass IL-33 die Funktion der Keratinozyten durch die Aktivierung des Wnt/β-Catenin-Signalweges verbesserte. Diese Ergebnisse unterstreichen das therapeutische Potenzial von ADSC-Exos bei der Wundheilung durch die Modulation von IL-33.
Schlussfolgerungen
ADSC-Exos fördern die Wundheilung, indem sie die Makrophagenpolarisierung regulieren und die Freisetzung von IL-33 verstärken, das über den Wnt/β-Catenin-Signalweg die Keratinozytenproliferation, Kollagenablagerung und Epithelisierung antreibt. Diese Ergebnisse liefern eine mechanistische Grundlage für das therapeutische Potenzial von ADSC-Exos bei der Gewebereparatur und -regeneration.
Bibliometrische und visuelle Analyse der Forschung zu Exosomen als Arzneimittelverabreichungssysteme (2008-2023)
Zielsetzung: Exosomen sind einzigartige Bio-Nanomaterialien, die einen erheblichen Wert und ein großes Potenzial für die Verabreichung von Medikamenten haben. Bisher wurden jedoch noch keine bibliometrischen Studien zu diesem Thema veröffentlicht. Unser Ziel ist es, mit Hilfe bibliometrischer Analysen die Forschungsschwerpunkte und -trends im Bereich der Exosomen als Träger von Medikamenten in verschiedenen medizinischen Bereichen zu untersuchen.
Methoden: Artikel und Rezensionen zu den Themen „Exosome“ und „Drug Delivery“ wurden aus der Web of Science Core Collection abgerufen. VOSviewer, CiteSpace, Scimago Graphica und Origin 2021 werden für bibliometrische Analysen verwendet.
Ergebnisse: Es wurden insgesamt 771 Artikel aus 60 Ländern, darunter China und die Vereinigten Staaten, berücksichtigt. Die Zahl der Artikel über exosomale Arzneimittelabgabesysteme nimmt jährlich zu. Die wichtigsten Forschungseinrichtungen sind die Chinesische Akademie der Wissenschaften, die Shanghai Jiao Tong Universität, die Huazhong Universität für Wissenschaft und Technologie, die Fudan Universität und die Sichuan Universität. Das Journal of Controlled Release ist die am weitesten verbreitete und am häufigsten zitierte Zeitschrift in diesem Bereich. Diese Artikel wurden von 247 Personen verfasst, wobei Ando, Hidenori die meisten Veröffentlichungen und Alvarez-Erviti L. die meisten Zitate erhalten hat. „Extrazelluläre Vesikel“, „drug delivery“, „in vitro“, „nanoparticles“, „cells“, „delivery“ und „mesenchymal stem cells“ sind die wichtigsten Schlagworte für diesen Hotspot.
Fazit: Diese bahnbrechende bibliometrische Studie bietet einen umfassenden Überblick über die Forschungstrends und Fortschritte auf dem Gebiet der exosomalen Arzneimittelverabreichungssysteme in der Medizin in den letzten fünfzehn Jahren.
Angepasste Exosomen zur Behandlung von Chemotherapie-induzierter vorzeitiger Ovarialinsuffizienz
Hintergrund
Die vorzeitige Ovarialinsuffizienz (POI) stellt eine vielschichtige Herausforderung mit begrenzten Behandlungsmöglichkeiten dar. Diese Studie untersuchte das therapeutische Potenzial von Exosomen-basierten Interventionen für Chemotherapie-induzierte POI.
Methoden
Angepasste Exosomen wurden aus mesenchymalen Stammzellen aus der Nabelschnur (UC-MSCs) in einem speziellen Co-Kultursystem hergestellt und zur Behandlung von in vitro- und in vivo-Modellen der durch Chemotherapie induzierten vorzeitigen Eierstockinsuffizienz verwendet.
Ergebnisse
In vitro-Modelle zeigten die signifikante Wirkung der adaptierten Exosomen, die die Proliferation der Granulosazellen förderten, die Apoptose verringerten und die Funktionsmarker der Eierstöcke verbesserten. Die Ergebnisse in einem In-vivo-Chemotherapie-induzierten POI-Mausmodell zeigten die Wiederherstellung der Morphologie der Eierstöcke, der Follikelanzahl und der Fruchtbarkeit sowohl in der naiven als auch in der mit adaptierten Exosomen behandelten Gruppe. Insbesondere zeigte die Gruppe mit den adaptierten Exosomen eine erhöhte Schwangerschaftsrate, eine erhöhte Anzahl von Primärfollikeln und eine signifikante Reduzierung der Apoptose in den Eierstöcken. Die Erstellung von MiRNA-Profilen ergab, dass die adaptierten Exosomen eine besondere Ladung enthielten, von denen miR-20b-5p eine zentrale Rolle bei der Regulierung von Apoptose und Entzündung spielte. Diese Erkenntnis ist besonders wichtig, da Apoptose eine der Hauptkomplikationen von Chemotherapie-induzierten POI ist. Darüber hinaus zeigten Zellen, die mit adaptierten Exosomen behandelt wurden, eine signifikante Überexpression von miR-20b-5p, was zu einer verringerten PTEN-Expression und der Aktivierung des PI3K-AKT-Signalwegs führte – ein entscheidender Mechanismus zur Abschwächung von Chemotherapie-induzierten POI.
Schlussfolgerungen
Diese Studie stellt einen auf Exosomen basierenden therapeutischen Ansatz vor, der die Bedeutung der Zusammensetzung der Exosomenfracht bei der Behandlung von Krankheiten hervorhebt. Weitere Untersuchungen des identifizierten miRNA-Profils in adaptierten Exosomen sind notwendig, um die zugrundeliegenden Mechanismen zu klären, was möglicherweise zur Entwicklung einer neuen Behandlung der klinischen vorzeitigen Ovarialinsuffizienz führen könnte.
