Wir haben die aufregendsten neuen Forschungen auf dem Gebiet der Genetik und Zellforschung der letzten Woche zusammengestellt.
Von mesenchymalen Stammzellen abgeleitete Exosomen als Therapie bei der Reparatur diabetischer Wunden
Abstrakt
Heutzutage stellen refraktäre diabetische Wunden eine weltweite medizinische Belastung dar. Aus mesenchymalen Stammzellen gewonnene Exosomen (MSC-Exos) erweisen sich in der jüngsten Forschung als vielversprechende Alternative zu bestehenden Therapeutika, da MSC-Exos im Vergleich zu MSCs eine ähnliche biologische Aktivität, aber weniger Immunogenität aufweisen. Um das weitere Verständnis und die Anwendung zu erleichtern, ist es wichtig, die aktuellen Fortschritte und Grenzen von MSC-Exos bei der Behandlung von diabetischen Wunden zusammenzufassen. In dieser Übersicht stellen wir die Wirkungen verschiedener MSC-Exos auf diabetische Wunden entsprechend ihrer Herkunft und ihres Inhalts vor und erörtern die spezifischen experimentellen Bedingungen, die Zielzellen/-pathways und die spezifischen Mechanismen. Darüber hinaus konzentriert sich dieser Artikel auf die Kombination von MSC-Exos und Biomaterialien, die die Wirksamkeit und Nutzung der MSC-Exos-Therapie verbessert. Zusammengenommen hat die Exosomen-Therapie einen hohen klinischen Wert und gute Anwendungsperspektiven, sowohl in ihrer eigenen Rolle als auch in Kombination mit Biomaterialien, während neuartige Medikamente oder Moleküle, die in Exosomen als Träger geladen sind und auf Wundzellen abzielen, Entwicklungstrends sein werden.
Tragen unterschiedliche Wege der Exosomen-Biogenese und die selektive Anreicherung von Ladungen zur exosomalen Heterogenität bei?
Exosomen sind neue interzelluläre Kommunikatoren, die für die zelluläre Homöostase während der Entwicklung und Differenzierung wichtig sind. Die Dysregulation der durch Exosomen vermittelten Kommunikation verändert die zelluläre Vernetzung und führt zu Entwicklungsstörungen und chronischen Krankheiten. Exosomen sind von Natur aus heterogen, da sie sich in ihrer Größe, der Häufigkeit von Membranproteinen und der unterschiedlichen Ladung unterscheiden. In dieser Übersichtsarbeit haben wir die neuesten Entwicklungen bei der Biogenese von Exosomen, der Heterogenität und der selektiven Anreicherung verschiedener exosomaler Ladungen wie Proteine, Nukleinsäuren und mitochondrialer DNA beleuchtet. Darüber hinaus wurden auch die jüngsten Entwicklungen bei den Isolierungstechniken von Exosomen-Subpopulationen erörtert. Das umfassende Wissen über die Heterogenität der extrazellulären Vesikel und die selektive Anreicherung der Ladung bei bestimmten Krankheiten kann einen Hinweis auf den Schweregrad der Erkrankung und die Möglichkeiten einer frühen Prognose geben. Die Freisetzung spezifischer Exosomen-Subtypen wird mit dem Fortschreiten bestimmter Krankheitstypen in Verbindung gebracht und ist daher ein wahrscheinliches Werkzeug für die Entwicklung von Therapeutika und Biomarkern. Dieser Artikel ist durch Copyright geschützt. Alle Rechte vorbehalten.
Nutzung von aus Krebsstammzellen gewonnenen Exosomen zur Verbesserung der Krebstherapie
Krebsstammzellen (CSCs) sind die wichtigsten „Samen“ für die Entstehung und Entwicklung von Tumoren, Metastasen und Rezidiven. Aufgrund der Funktion von CSCs bei der Tumorentwicklung und -progression hat sich die Forschung auf diesem Gebiet intensiviert und CSCs werden als neues therapeutisches Ziel angesehen. Exosomen, die ein breites Spektrum an DNA, RNA, Lipiden, Metaboliten sowie zytosolischen und Zelloberflächenproteinen enthalten, werden außerhalb der Ursprungszellen durch die Fusion von multivesikulären Endosomen oder multivesikulären Körpern mit der Plasmamembran freigesetzt. Es hat sich gezeigt, dass Exosomen, die von CSC stammen, bei fast allen „Markenzeichen“ von Krebs eine wichtige Rolle spielen. So können Exosomen aus ZNS einen stabilen Zustand der Selbsterneuerung in der Mikroumgebung des Tumors aufrechterhalten und Zellen aus der Mikroumgebung oder entfernte Zellen regulieren, um Krebszellen dabei zu helfen, der Immunüberwachung zu entgehen und Immuntoleranz zu induzieren. Die Funktion und der therapeutische Wert von Exosomen, die von Krebszellen stammen, sowie die zugrunde liegenden molekularen Mechanismen sind jedoch noch weitgehend ungeklärt. Um einen Überblick über die mögliche Rolle von CSC-Exosomen und Targeting-Strategien zu geben, fassen wir relevante Forschungsfortschritte zusammen, heben die potenziellen Auswirkungen des Nachweises von CSC-Exosomen auf die Krebsbehandlung hervor und erörtern Chancen und Herausforderungen auf der Grundlage unserer Erfahrungen und Erkenntnisse in diesem Forschungsbereich. Ein gründlicheres Verständnis der Eigenschaften und der Funktion von Exosomen, die von zellulären Zellen stammen, könnte neue Wege zur Entwicklung neuer klinischer Diagnose-/Prognoseinstrumente und Therapien eröffnen, um Tumorresistenz und Rückfälle zu verhindern.
Exosomen aus menschlichen mesenchymalen Stammzellen aus der Nabelschnur erleichtern die Wiederherstellung des verletzten Endometriums in der frühen Reparaturphase durch miR-202-3p, das die Bildung von ECM vermittelt
Abstrakt
Eine Störung der Reparatur von Endometriumschäden ist der Hauptgrund für intrauterine Adhäsionen (IUA) und dünnes Endometrium (TA), das durch Kürettage oder Infektionen verursacht wird. Es wurde berichtet, dass exosomale miRNAs, die aus mesenchymalen Stammzellen aus der menschlichen Nabelschnur (hucMSCs) stammen, eine wichtige Rolle bei der Reparatur von Schäden spielen, einschließlich der endometrialen Fibrose. In dieser Studie wollten wir die Rolle der aus hucMSCs stammenden exosomalen microRNA-202-3p (miR-202-3p) bei der Reparatur von Endometriumschäden untersuchen. Wir haben ein Modell für die Verletzung der Gebärmutterschleimhaut bei Ratten nach einer Kürettage erstellt, um die Abtreibungsoperation bei Frauen nachzuahmen. Die miRNA-Array-Analyse zeigte, dass miR-202-3p in den mit Exosomen behandelten Gebärmuttergeweben der Ratten erhöht und Matrix-Metallopeptidase 11 (MMP11) verringert war. Eine bioinformatische Analyse ergab, dass MMP11 das Zielgen von miR-202-3p ist. Wir beobachteten, dass die mRNA und das Protein von MMP11 in der mit Exosomen behandelten Gruppe an Tag 3 signifikant abnahmen und die Komponenten der extrazellulären Matrix (ECM) COL1A1, COL3A1, COLVI und das Fibronektin (FN)-Protein erhöht waren. Und wir fanden heraus, dass bei der Behandlung der verletzten menschlichen Stromazellen mit miR-202-3p überexprimierenden Exosomen auch die COLVI- und FN-Protein- und mRNA-Expressionswerte hochreguliert wurden. Zum ersten Mal wurde MMP11 als Zielgen von miR-202-3p durch ein duales Luciferase-Reportersystem nachgewiesen. Schließlich stellten wir fest, dass der Zustand der Stromazellen in der miR-202-3p überexprimierenden Exosomengruppe besser war als in der Exosomengruppe, und dass die miR-202-3p überexprimierenden Exosomen die FN und das Kollagen am Tag 3 nach der Verletzung des Endometriums deutlich hochregulierten. Wir vermuteten, dass die Überexpression von miR-202-3p Exosomen die Reparatur des Endometriums durch die Regulierung des ECM-Umbaus in der frühen Reparatur des geschädigten Endometriums förderte. Zusammengenommen können diese experimentellen Ergebnisse eine theoretische Grundlage für das Verständnis der Reparatur des Endometriums und einen Einblick in die klinische Behandlung von IUA bieten. Exosomale miR-202-3p aus menschlichen mesenchymalen Stammzellen aus der Nabelschnur könnten die Expression von MMP11 regulieren und die Akkumulation von extrazellulärer Matrix wie COL1A1, COL3A1, COLVI und FN in der frühen Reparaturphase von Endometriumverletzungen fördern.
Exosomen-Therapie: Ein aufstrebender Forschungsbereich in der regenerativen Medizin (2023)
Die Stammzelltherapie, ein sich rasch entwickelnder Bereich der regenerativen Medizin, hat ein immenses Potenzial für die Behandlung einer Reihe von degenerativen Erkrankungen gezeigt. Dieser therapeutische Ansatz beinhaltet in erster Linie die Verwendung adulter Stammzellen, die häufig aus Nabelschnurgewebe, Knochenmark oder Fettgewebe gewonnen werden, um geschädigtes oder krankes Gewebe im Körper zu reparieren. Ein besonderer Schwerpunkt liegt dabei auf humanen mesenchymalen Stammzellen (hMSCs), die nachweislich über erhebliche regenerative Fähigkeiten verfügen.
