Wir haben die aufregendsten neuen Forschungen auf dem Gebiet der Genetik und Zellforschung der letzten Woche zusammengestellt.
Therapeutisches Potenzial von aus mesenchymalen Stammzellen gewonnenen Exosomen und miRNAs für die neuronale Regeneration und Verjüngung bei neurologischen Erkrankungen: ein kleiner Überblick
Mesenchymale Stammzellen (MSCs) haben aufgrund ihrer Fähigkeit, kleine extrazelluläre Vesikel (EVs), sogenannte Exosome, abzusondern, in der regenerativen Medizin große Aufmerksamkeit erregt. Diese Übersichtsarbeit befasst sich mit den verschiedenen biologischen Aktivitäten von MSCs und den Zellinteraktionen, die durch diese Exosome ermöglicht werden, mit einem Schwerpunkt auf ihrem Potenzial für die neuronale Regeneration und die Behandlung neurologischer Erkrankungen. Wir nehmen die Ergebnisse mehrerer Studien unter die Lupe, die die neuroprotektiven und neuroregenerativen Wirkungen von Exosomen aus MSZ unterstreichen, und beleuchten ihre Wirkmechanismen und therapeutischen Anwendungen. In dieser Übersichtsarbeit werden alle damit zusammenhängenden Signalwege, miRNAs und Faktoren gründlich untersucht, um potenzielle Strategien zur Verbesserung der Therapie neurologischer Erkrankungen mit Exosomen und miRNAs und zur Förderung der neuronalen Regeneration vorzuschlagen.
Exosomen als vielversprechende bioaktive Materialien für die Behandlung von Rückenmarksverletzungen
Patienten mit einer Rückenmarksverletzung (SCI) haben dauerhafte, verheerende motorische und sensorische Behinderungen. Die sekundäre SCI ist für ihren komplexen Verlauf bekannt und geht mit ausgeprägten abnormen Entzündungen, vaskulären Veränderungen und sekundären zellulären Dysfunktionen einher, die den primären Schaden noch verschlimmern. Seit ihrer ersten Entdeckung wurden die starken neuroprotektiven Wirkungen und die kraftvollen Transportfähigkeiten von Exosomen (Exos) in verschiedenen Forschungsbereichen, einschließlich SCI, berichtet. In dieser Studie fassen wir die therapeutischen Fortschritte im Zusammenhang mit der Anwendung von Exos in präklinischen Tierstudien zusammen. Anschließend erörtern wir die Wirkmechanismen von Exos, die aus verschiedenen Zelltypen stammen, einschließlich Neurogenese, Angiogenese, Erhaltung der Blut-Rückenmark-Schranke, Anti-Apoptose und entzündungshemmendes Potenzial. Wir bewerten auch die Beziehung zwischen der Exo-Transportladung und den Signalwegen. Schließlich erörtern wir die Herausforderungen und Vorteile des Einsatzes von Exos, um innovative Erkenntnisse für die Entwicklung effizienter klinischer Strategien für SCI zu gewinnen.
Die Auswirkungen von aus mesenchymalen Stammzellen gewonnenen Exosomen auf die metabolische Reprogrammierung bei Narbenbildung und Wundheilung
Pathologische Narbenbildung ist das Ergebnis einer gestörten kutanen Wundheilung aufgrund einer Überaktivierung des biologischen Verhaltens menschlicher Hautfibroblasten, die durch eine lokale übermäßige Entzündung, übermäßige extrazelluläre Matrix und Kollagenablagerungen gekennzeichnet ist. Die zugrundeliegenden Pathogenese-Meinungen variieren jedoch, die durch erhöhte lokale mechanische Spannungen, verstärkte und anhaltende Entzündungen, Genmutationen sowie zelluläre Stoffwechselstörungen usw. verursacht werden könnten. Die metabolische Umprogrammierung ist der Prozess, bei dem das Stoffwechselmuster von Zellen systematisch angepasst und umgewandelt wird, um sich an die Veränderungen der äußeren Umgebung anzupassen und die Bedürfnisse ihres Wachstums und ihrer Differenzierung zu erfüllen. Daher ist die Anomalie der metabolischen Reprogrammierung in Zellen in Wunden und Narben von großer Bedeutung für die Narbenbildung. Von mesenchymalen Stammzellen stammende Exosomen (MSC-Exo) sind extrazelluläre Vesikel, die eine wichtige Rolle bei der Gewebereparatur, der Krebsbehandlung sowie der Immun- und Stoffwechselregulierung spielen. Es gibt jedoch keine systematische Arbeit, die die relevanten Studien im Detail auflistet. In diesem Artikel haben wir eine umfassende Zusammenfassung der bestehenden Forschung zu den drei Hauptmetabolismen, einschließlich des Glykometabolismus, des Lipidmetabolismus und des Aminosäurenmetabolismus, sowie zu den MSC-Exo, die die metabolische Umprogrammierung bei der Wundheilung und Narbenbildung regulieren, als Referenz für weitere Forschung gegeben.
Die Landschaft der Exosomen bis hin zu modifizierten Exosomen: der Stand der Technik in der Krebstherapie
Exosomen sind eine Untergruppe der extrazellulären Vesikel (EVs), die natürlich aus Endosomen entstehen. Sie spielen eine wichtige Rolle in der zellulären Kommunikation. Von Tumoren abgesonderte Exosomen spielen eine entscheidende Rolle bei der Krebsentwicklung und tragen durch intrazelluläre Kommunikation wesentlich zur Tumorigenese, Angiogenese und Metastasierung bei. Von Tumoren stammende Exosomen (TEX) sind eine vielversprechende Biomarker-Quelle für die Krebserkennung im Frühstadium. Andererseits bieten sie revolutionäre, bahnbrechende Ansätze für Krebstherapien. Exosomen bieten einen zellfreien Ansatz für Krebstherapien, der die Beschränkungen der auf Immunzellen und Stammzellen basierenden Therapeutika (Komplikationen, Toxizität und Kosten der Behandlung) überwindet. Es gibt mehrere Quellen für therapeutische Exosomen (Stammzellen, Immunzellen, Pflanzenzellen sowie synthetische und modifizierte Exosomen). Dieser Artikel befasst sich mit der dynamischen Quelle von Exosomen (Pflanzen, mesenchymale Stammzellen und Immunzellen) und ihrer Modifizierung (chimäre, hybride Exosomen, Exosomen-basierte CRISPR und Medikamentenverabreichung) auf der Grundlage der Entwicklung von Krebstherapien. In dieser Übersicht werden auch klinische Studien auf der Grundlage von Exosomen sowie die Herausforderungen und die zukünftige Ausrichtung der Exosomenforschung beleuchtet. Wir hoffen, dass dieser Artikel Forscher dazu anregt, Exosomen-basierte Krebstherapie-Plattformen für die Präzisionsonkologie weiter zu erforschen.
Entscheidende Rolle von Exosomen, die von Gangliosid GD3/GD2-positiven Gliomzellen abgesondert werden, bei der Verstärkung des malignen Phänotyps und der Signale von GD3/GD2-negativen Gliomzellen
Aus dem Neuroektoderm stammende Tumoren exprimieren charakteristischerweise Ganglioside wie GD3 und GD2. Viele Studien haben berichtet, dass die Ganglioside GD3/GD2 den malignen Phänotyp von Krebserkrankungen verstärken. Vor kurzem haben wir berichtet, dass menschliche Gliome, die GD3/GD2 exprimieren, einen verstärkten malignen Phänotyp aufweisen. Hier haben wir die Funktion von GD3/GD2 in Gliomzellen und GD3/GD2-exprimierenden Gliom-Exosomen untersucht. Wie bereits berichtet, zeigten transfizierte Zellen des menschlichen Glioms U251 MG, die GD3/GD2 exprimieren, im Vergleich zu GD3/GD2-negativen Kontrollen einen verstärkten Krebs-Phänotyp. Wenn GD3/GD2-negative Zellen mit Exosomen behandelt wurden, die von GD3/GD2-positiven Zellen abgesondert wurden, wurden deutlich erhöhte bösartige Eigenschaften beobachtet. Außerdem wurde nach 5-15 Minuten Exosomen-Behandlung eine erhöhte Phosphorylierung von Signalmolekülen festgestellt, d.h. in den behandelten Zellen wurde eine höhere Tyrosin-Phosphorylierung des Thrombozyten-Wachstumsfaktor-Rezeptors, der fokalen Adhäsionskinase und von Paxillin gefunden als in den Kontrollen. Auch die Phosphorylierung der extrazellulären signalregulierten Kinase-1/2 war erhöht. Folglich wird vermutet, dass Exosomen, die von GD3/GD2-positiven Gliomen sezerniert werden, eine wichtige Rolle bei der Verstärkung der bösartigen Eigenschaften von Gliomzellen spielen, was zu einer totalen Verschlimmerung von heterogenem Krebsgewebe führt, und auch bei der Regulierung der Tumormikroumgebung.
