Wir haben die aufregendsten neuen Forschungen auf dem Gebiet der Genetik und Zellforschung der letzten Woche zusammengestellt.
Exosomen und ihre unterschiedlichen Integrine übertragen die Eigenschaften von Oxaliplatin- und 5-FU-resistentem Verhalten in Darmkrebszellen
Hintergrund
Exosomen sind Kommunikationsträger und geeignete Biomarker-Kandidaten aufgrund ihrer Ladungen mit spezifischen dynamischen Profilen. Integrine, als wertvolle prognostische Marker bei Krebs, sind für die Interaktion zwischen Exosomen und Zellen von Bedeutung. Die Rolle der Exosomen-Integrine bei chemoresistentem Darmkrebs blieb jedoch unklar.
Methoden
Oxaliplatin- und 5-FU-resistente Zellen (OXR und FUR) wurden aus humanen HCT-116 Zellen des kolorektalen Karzinoms gewonnen. Exosomen wurden von unbehandelten und mit Oxaliplatin oder 5-FU behandelten Zellen gesammelt. Die Exosomen wurden durch Ultrazentrifugation isoliert und mittels DLS und Elektronenmikroskopie charakterisiert, um Größe und Morphologie zu bestimmen. Zur Identifizierung exosomaler Marker wurde eine Western-Blot-Analyse durchgeführt. Die Auswirkungen der Exosomen auf die elterlichen Zellen wurden mit verschiedenen Methoden untersucht, darunter der MTT-Assay für die Proliferation, der Wundheilungstest für die Migration, die Durchflusszytometrie für die Analyse des Zellzyklus und der Apoptose, Matrigel-beschichtete Transwell-Einsätze für die Invasion und Western Blot für die Bewertung der Integrin-Expression.
Ergebnisse
Exosomale Integrine bestimmen das Resistenzverhalten in Zellen. Wir beobachteten, dass Exosomen aus OXR-Zellen oder mit Oxaliplatin behandelten OXR-Zellen die ITGβ3-Expression erhöhten und die ITGβ4-Expression in den elterlichen Zellen verringerten, was zu einem unterschiedlichen Resistenzverhalten führte. Exosomen von FUR-Zellen oder FUR-Zellen, die mit 5-FU behandelt wurden, verringerten die ITGβ4-Konzentration und erhöhten die ITGαv-Konzentration in den elterlichen Zellen, was zu einem unterschiedlichen Grad an invasivem Resistenzverhalten führte. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass Exosomen-Integrine diese Verhaltensweisen beeinflussen können. Hohe ITGβ3 Exosomen induzierten Oxaliplatin-Resistenzverhalten in den elterlichen Zellen. Die Senkung der ITGβ3-Konzentration in diesen Exosomen hemmte das in diesen Zellen beobachtete Resistenzverhalten. FUR-Exosomen, die ITGαv oder ITGβ4 überexprimierten, führten in den elterlichen Zellen zu einem invasiven 5-FU-Resistenzverhalten. Eine Verringerung dieser Exosom-Integrinspiegel führte zu einem moderaten invasiven Verhalten. Die Verringerung von ITGβ4 in den Exosomen der FUR-Zellen hemmte die resistente Migration und Proliferation in den elterlichen Zellen. Eine zweifache Verringerung von ITGαv in Exosomen von FUR-Zellen führte zu einer dreifachen Verringerung der Invasion und hemmte die Migration in den elterlichen Zellen im Vergleich zu den mit Exosomen mit hohem ITGαv behandelten Zellen.
Fazit
Unsere Ergebnisse zeigen, dass trotz der Diskrepanzen zwischen zellulären Integrinmustern und zellulärem Verhalten die Konzentrationen von exosomalem ITGβ3, ITGαv oder ITGβ4 als potenzielle diagnostische und therapeutische Marker für die Resistenz gegen Oxaliplatin und 5-FU in zukünftigen Krebsbehandlungen dienen könnten.
Eine bibliometrische Analyse von Exosomen im Alterungsprozess von 2007 bis 2023
Hintergrund Das Altern ist der wichtigste Faktor, der zur Entwicklung von altersbedingten Krankheiten beiträgt. Da die Forschung zu Exosomen immer weiter voranschreitet, ist ihre Beziehung zum Altern und zu altersbedingten Krankheiten zu einem heißen Thema geworden. Dieser Artikel analysiert die Forschungsschwerpunkte von Exosomen in Bezug auf das Altern und altersbedingte Krankheiten und zielt darauf ab, die Lücke in der bibliometrischen Forschung auf diesem Gebiet zu schließen und den Forschern zu helfen, den aktuellen Stand und die zukünftigen Trends sowohl der Grundlagenforschung als auch der klinischen Forschung auf diesem Gebiet besser zu verstehen. Methoden Die Artikel wurden am 18. Dezember 2023 von WoSCC abgerufen und exportiert. Die visuelle Analyse von Ländern und Regionen, Institutionen, Autoren, Referenzen und Schlüsselwörtern in Exosomen des Alterns wurde mit VOSviewer 1.6.18, CiteSpace 6.2.R7 und Bibliometrix durchgeführt. Ergebnisse Die bibliometrische Analyse umfasste 1628 Artikel. China und die Vereinigten Staaten erwiesen sich als die beiden führenden Länder auf diesem Gebiet. Insgesamt 2.321 Forschungseinrichtungen aus 78 Ländern und Regionen wurden hauptsächlich von China und den Vereinigten Staaten angeführt. Sowohl Kapogiannis D als auch Goetzl E waren aktive Autoren auf diesem Gebiet. Thery C, Valadi H und Raposo G waren die wichtigsten Förderer auf diesem Gebiet. Thery C schlug die Methode der Differentialzentrifugation und der Dichtegradientenzentrifugation zur Extraktion von Exosomen vor. Valadi H entdeckte, dass Zellen sich gegenseitig RNA-Botschaften schicken können, indem sie diese in Exosomen-Vesikel laden. Die Zeitschrift mit der höchsten Anzahl von Artikeln war International Journal of Molecular Sciences, während PLoS One die am häufigsten zitierte Zeitschrift war. Die Schlüsselwortanalyse ergab, dass sich die künftige Forschung zu Exosomen im Alterungsprozess möglicherweise auf „Entzündung, zelluläre Seneszenz, Angiogenese, Insulinresistenz und Alzheimer-Krankheit“ konzentrieren wird. Fazit Mit dieser bibliometrischen Analyse haben wir die Forschungstrends zu Exosomen im Bereich des Alterns identifiziert. Die vorliegende Studie bietet wertvolle neue Perspektiven auf die Geschichte und den aktuellen Stand der Exosomen im Bereich des Alterns und der altersbedingten Krankheiten und bietet auch Anhaltspunkte für künftige Forschungsrichtungen.
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.
Die Rolle von aus Stammzellen gewonnenen Exosomen bei der Behandlung von Mundkrebs entschlüsseln: Ein Überblick
Einleitung: Mundhöhlenkrebs ist die sechzehnthäufigste Krebsart weltweit, wobei zwei Drittel der Fälle auf asiatische Länder entfallen. Trotz Fortschritten in der Chirurgie, Chemo- und Strahlentherapie führen eine späte Diagnose, das Fehlen spezifischer Biomarker und die hohen Behandlungskosten zu schlechten Ergebnissen. Das Wiederauftreten des Tumors ist nach wie vor eine große Herausforderung, was die Notwendigkeit innovativer therapeutischer Strategien unterstreicht. Ein vielversprechender Weg ist die Untersuchung von Exosomen, die Biomoleküle wie Proteine, Lipide, DNA, RNA und microRNA enthalten und eine Schlüsselrolle bei der interzellulären Kommunikation und der Mikroumgebung des Tumors spielen. Aus Stammzellen gewonnene Exosomen könnten die Krebstherapie revolutionieren, indem sie auf Tumore abzielen und Immunreaktionen modulieren. Die in diesen Exosomen enthaltenen mikroRNAs sind entscheidend für das Fortschreiten des Krebses, die Metastasierung und die Aggressivität und tragen zu den hohen Rückfallraten bei Mundkrebs bei.
Methoden: Diese Übersichtsarbeit folgte den PRISMA-ScR-Richtlinien, um das therapeutische Potenzial von aus Stammzellen gewonnenen Exosomen bei Mundkrebs zu untersuchen. Bei einer Literatursuche in PubMed und Web of Science wurden Begriffe im Zusammenhang mit „Exosomen“, „Stammzellen“ und „Mundhöhlenkrebs“ verwendet, einschließlich Studien in englischer Sprache, die vor dem 1. März 2024 veröffentlicht wurden. Ausgewählt wurden Originalarbeiten, klinische Studien, In-vitro- und In-vivo-Studien; Rezensionen und Konferenzabstracts wurden ausgeschlossen. Zwei Gutachter haben die Studien unabhängig voneinander gesichtet und überprüft. Die Datenextraktion umfasste Studienmerkmale wie die Herkunft der Exosomen, die Ladung, die Zielzellen, die Tierspezies, die Stichprobengröße, die Übertragungswege und die primären Ergebnisse.
Ergebnisse: Diese Überprüfung umfasste neun Studien, die alle in vitro durchgeführt wurden, wobei sechs auch In-vivo-Experimente umfassten. Bemerkenswert ist, dass vier dieser Studien in China durchgeführt wurden. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass aus Stammzellen gewonnene Exosomen vielversprechende Kandidaten für die Therapie von Mundhöhlenkrebs sind. Sie spielen eine Schlüsselrolle bei der Verringerung proinflammatorischer Zytokine, der Auslösung von Apoptose, der Verstärkung der Zytotoxizität, der Hemmung der Angiogenese und der Verringerung der Proliferation von Mundhöhlenkrebszellen. In den Studien wurden verschiedene Arten von Exosomen untersucht, die aus unterschiedlichen Stammzellquellen stammen, darunter mesenchymale Stammzellen aus der Nabelschnur, Krebsstammzellen und andere relevante tumorbezogene Zellen.
Schlussfolgerungen: Dieser Bericht enthüllt das therapeutische Potenzial von aus Stammzellen gewonnenen Exosomen als vielversprechende Werkzeuge für die orale Krebstherapie. Exosomen aus UC-MSCs, SHED, MenSCs und hBMSCs reduzieren Entzündungen, induzieren Apoptose und modulieren Angiogenese und Metastasierung. Sie bieten Vorteile gegenüber konventionellen Behandlungen, wie z.B. geringe Immunogenität und gezielte Verabreichung. Weitere Forschung und klinische Studien sind jedoch unerlässlich, um ihre Sicherheit, Wirksamkeit und Mechanismen zu validieren.
