Wir haben die aufregendsten neuen Forschungen auf dem Gebiet der Genetik und Zellforschung der letzten Woche zusammengestellt.
Entwicklung von Exosomen zur gezielten Bekämpfung der Mitochondrien von Gehirnzellen
Mitochondriale Dysfunktion wird mit verschiedenen Gesundheitszuständen in Verbindung gebracht, darunter kardiovaskuläre und neurodegenerative Erkrankungen. Eine auf die Mitochondrien ausgerichtete Therapie zielt darauf ab, die Funktion der Mitochondrien wiederherzustellen oder zu verbessern, um diese Krankheiten zu behandeln oder zu lindern. Exosomen, kleine Vesikel, die von Zellen abgesondert werden und eine Vielzahl von Biomolekülen enthalten, sind entscheidend für die Kommunikation zwischen den Zellen und wurden als potenzielle Therapeutika untersucht. Exosomen-basierte Therapien haben das Potenzial, sowohl kardiovaskuläre als auch neurodegenerative Krankheiten zu behandeln.
Von mesenchymalen Stammzellen stammende Exosomen: neuartige Träger für Nanopartikel zur Krebsbekämpfung
Hintergrund
Die Fortschritte bei neuartigen Krebstherapeutika haben eine Plattform hervorgebracht, die die Eigenschaften von Exosomen mit Nanopartikeln zur Präzisionsmedizin kombiniert. Der neue therapeutische Ansatz zielt auf eine gezielte Krebstherapie ab. Exosomen aus mesenchymalen Stammzellen (MSCs-Exo) weisen bei Krebstherapien einzigartige Eigenschaften auf, die sie zu einem idealen Werkzeug für die Einbringung von Therapeutika in Tumorzellen machen.
Der Hauptteil der Zusammenfassung
Die Schlüsselrolle der natürlichen MSCs-Exo in der Krebstherapie ist umstritten. Sie können jedoch an ihrer Oberfläche oder Ladung so verändert werden, dass sie als intelligentes Medikamentenabgabesystem für eine gezielte Krebstherapie dienen. In den letzten Jahren haben sich Forscher die Nanotechnologie zunutze gemacht, um MSCs-Exo für das Krebsmanagement einzusetzen, einschließlich der Verfolgung von Tumorzellen, der Bildgebung und der Abtötung von Tumorzellen. Insbesondere wurden verschiedene Nanopartikel wie Goldnanopartikel in MSCs-Exo eingearbeitet, die eine effiziente Anreicherung am Ort des Tumors mit verbesserter krebshemmender Wirkung zeigten. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass ein Hybrid aus Exosomen und Nanopartikeln als Kombinationstherapie zur wirksamen Beseitigung von Krebserkrankungen dienen könnte.
Kurzes Fazit
Obwohl die Verwendung von mit Nanopartikeln beladenen MSCs-Exo als Medikamentenverabreichungsinstrument ein beeindruckendes Potenzial aufweist, gibt es einige Herausforderungen, so dass die Umsetzung in die Klinik einer weiteren Prüfung bedarf. In dieser Übersichtsarbeit konzentrieren wir uns auf mit Nanopartikeln beladene MSCs-Exo als neue Krebstherapie und erörtern modifizierte MSC-Exo für die zielgerichtete Therapie.
Aus dem Darmepithel stammende Exosomen dienen als neuartiger Vermittler bei der Regulierung des hepatischen Fettstoffwechsels
Die nicht-alkoholische Fettlebererkrankung (NAFLD), die durch eine übermäßige Anhäufung von Leberfetten gekennzeichnet ist, hat eine hohe Prävalenz und kann zu Zirrhose und Leberkrebs führen. Um die präventiven und therapeutischen Bemühungen zu verbessern, ist eine eingehende Erforschung der Regulationsmechanismen der NAFLD unerlässlich. Aufgrund der engen Verbindung zwischen dem Darm und der Leber werden zahlreiche Substanzen, die den Leberstoffwechsel regulieren, im Darmtrakt produziert oder aufgenommen. Es wurde berichtet, dass Exosomen, die aus Darmgewebe stammen, durch ihre Ladung den biologischen Prozess von Rezeptorzellen beeinflussen, was auf eine mögliche Rolle bei der Regulierung der hepatischen Lipidhomöostase hindeutet.
Untersuchung der Auswirkungen von B16F10 abgeleiteten Exosomen auf die Induktion eines immunsuppressiven Phänotyps in hämatopoetischen Stammzellen
Zusammenfassung Zielsetzung: Ziel dieser Studie war es, die Auswirkungen von aus Melanomen gewonnenen Exosomen auf die Modulation der Differenzierung von hämatopoetischen Stammzellen (HSCs) in immunsuppressive myeloide Suppressorzellen (MDSCs) aufzuklären.
Materialien und Methoden: Exosomen wurden durch Ultrazentrifugation aus konditionierten Medien der B16F10-Mausmelanomzelllinie nach Anpassung an exosomenfreie Kulturbedingungen isoliert. HSZ wurden aus dem Knochenmark erwachsener C57BL/6-Mäuse durch Dichtegradiententrennung und MACS-Säulenisolierung von CD133+ und CD34+ Populationen extrahiert. Die HSZ wurden 24 Stunden lang mit oder ohne B16F10-Exosomen kultiviert. Mit Hilfe der Durchflusszytometrie wurde die Expression der kanonischen MDSC-Oberflächenmarker CD11b, Ly6G und Ly6C analysiert. Die Konzentrationen der immunsuppressiven Zytokine Interleukin-10 (IL-10) und Tumor-Nekrose-Faktor beta (TGF-β) in den HSC-Kulturüberständen wurden mittels ELISA quantifiziert.
Ergebnisse: Im Vergleich zu unbehandelten Kontrollen wiesen die mit B16F10-Exosomen behandelten HSCs einen signifikant erhöhten Anteil an CD11b+Ly6G+ granulozytären MDSCs und CD11b+Ly6C+ monozytären MDSCs auf, wobei der granulozytäre Subtyp Ly6G+ deutlich überwiegt. Außerdem sezernierten die mit Exosomen behandelten HSCs deutlich höhere Mengen der Zytokine IL-10 und TGF-β, die an der MDSC-vermittelten Immunsuppression beteiligt sind.
Schlussfolgerungen: Unsere Ergebnisse zeigen, dass vom Melanom stammende Exosomen die Differenzierung von HSCs in MDSCs mit einem immunsuppressiven Phänotyp steuern können, was durch die Hochregulierung von MDSC-Oberflächenmarkern und sezernierten Zytokinen belegt wird. Dies spricht dafür, dass Exosomen aus dem Tumor die systemische Expansion und Akkumulation von immunsuppressiven MDSCs durch die Umprogrammierung des HSC-Schicksals vorantreiben. Die Aufklärung der Exosomeninhalte und der beteiligten HSC-Signalwege könnte therapeutische Strategien zur Blockierung dieses Weges und zur Verbesserung der Anti-Tumor-Immunität aufzeigen.
Therapeutische Effekte von durch mechanischen Stress induzierten C2C12-Exosomen auf Glucocorticoid-induzierte Osteoporose durch miR-92a-3p/PTEN/AKT-Signalweg
Osteoporose ist eine häufige Knochenkrankheit, bei der die Knochen an Dichte und Festigkeit verlieren und zu Brüchen neigen. Mesenchymale Stammzellen aus dem Knochenmark (BMSCs) spielen eine wichtige Rolle bei knochenbezogenen Krankheiten. Exosomen haben als Vermittler der Zellkommunikation ein Potenzial bei Zellprozessen. Frühere Studien haben sich auf die Regulierung des Knochenumbaus durch Muskelfaktoren konzentriert, aber die Forschung zu Exosomen steht noch aus.
Proteomische Profilierung von Serum-Exosomen zeigt Akute-Phase-Reaktion und Förderung von Entzündungs- und Thrombozytenaktivierungswegen bei Patienten mit Hitzschlag
Der pathologische Mechanismus des Hitzeschlags (HS) umfasst die Akute-Phase-Reaktion, unausgewogene immunologische/entzündliche Reaktionen und die Einleitung der Blutgerinnung, insbesondere die Aktivierung der Blutplättchen. Obwohl Exosomen Proteine enthalten, die an diesen biologischen Prozessen beteiligt sind, sind die Menge ihrer Proteinfracht und ihre mögliche Rolle bei HS noch unbekannt. Diese Studie untersuchte die Expressionsmuster der Exosomenproteine im Serum nach HS und ihre mögliche Rolle bei der Pathogenese von HS.
Behandlung der Alzheimer-Krankheit: Neues Exosomen-basiertes Medikamentenverabreichungssystem zeigt vielversprechende Ergebnisse
Exosomen-basiertes System zur Verabreichung von Medikamenten ist vielversprechend bei der Behandlung der Alzheimer-Krankheit – Professor Li Min und Dr. Ashok Iyaswami von der Hong Kong Baptist University (HKBU) haben ein neues Exosomen-basiertes System zur Verabreichung von Medikamenten für die Behandlung der Alzheimer-Krankheit entwickelt. Dieses neue System nutzt Exosomen, natürlich vorkommende Nanoträger, um den bioaktiven Wirkstoff Corynoxine-B, der aus dem chinesischen Kraut Gouteng gewonnen wird, in das Gehirn zu bringen.
