Wir haben die aufregendsten neuen Forschungen auf dem Gebiet der Genetik und Zellforschung der letzten Woche zusammengestellt.
Identifizierung von schnellen/langsamen myogenen Exosomen aus Schweinen und ihre regulierenden Auswirkungen auf die Lipidakkumulation in intramuskulären Adipozyten
Hintergrund
Die Qualität von Schweinefleisch wird durch die Art der Muskelfasern beeinflusst, die in engem Zusammenhang mit der Fleischfarbe, der Zartheit und der Saftigkeit stehen. Exosomen sind winzige Vesikel mit einem Durchmesser von etwa 30–150 nm, die von Zellen ausgeschieden und von Empfängerzellen aufgenommen werden, um die Kommunikation zu vermitteln. Die durch Exosomen vermittelte Kommunikation zwischen Muskel- und Fettgewebe ist ein neu entdeckter Mechanismus, der einen wichtigen Einfluss auf die intramuskuläre Fettablagerung und damit auf die Fleischqualität haben könnte. Es wurden verschiedene aus Fettgewebe stammende Exosomen entdeckt und identifiziert, aber die Identifizierung und Funktion von Muskel-Exosomen, insbesondere von Exosomen aus schnellen/langsamen Myotuben von Schweinen, ist noch unklar. Hier haben wir zunächst Exosomen isoliert und identifiziert, die aus dem Extensor digitorum longus (EDL) und dem Soleus (SOL) von Schweinen ausgeschieden werden, die jeweils schnelle und langsame Muskeln repräsentieren, und ihre Auswirkungen auf die Lipidakkumulation in Adipozyten des Longissimus dorsi weiter untersucht.
Ergebnisse
Aus Schweine-SOL gewonnene Exosomen (SOL-EXO) und aus EDL gewonnene Exosomen (EDL-EXO) wurden erstmals identifiziert, und ihre durchschnittliche Partikelgröße betrug etwa 84 nm mit doppelwandigen Scheibenformen, wie durch Transmissionselektronenmikroskopie und Rasterelektronenmikroskopie beobachtet wurde. Darüber hinaus war der intramuskuläre Fettgehalt des SOL im Alter von 180 Tagen höher als der des EDL, da die intramuskulären Adipozyten des SOL eine stärkere Lipidakkumulationskapazität hatten als die des EDL. Die Raman-Spektralanalyse ergab, dass der Proteingehalt von SOL-EXO viel höher war als der von EDL-EXO. Die Proteomsequenzierung identifizierte 72 Proteine, die zwischen SOL-EXO und EDL-EXO signifikant unterschiedlich exprimiert waren, von denen 31 in SOL-EXO herunterreguliert und 41 hochreguliert waren.
Schlussfolgerungen
Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Wechselwirkungen zwischen Muskel- und Fettgewebe teilweise über SOL-EXO erfolgen, das die adipogene Aktivität intramuskulärer Adipozyten fördert.
3D-gedrucktes poröses Zink Gerüst kombiniert mit bioaktiven Serum Exosomen fördert Knochen Defekt Reparatur im Kaninchen Radius
Die Reparatur großer Knochendefekte ist derzeit noch mit zahlreichen Herausforderungen verbunden, von denen die größte der Mangel an großen Knochentransplantaten mit guten osteogenen Eigenschaften ist. In dieser Studie wurde ein neuartiges Knochenreparaturimplantat (abbaubares poröses Zinkgerüst/BF Exo-Kompositimplantat) entwickelt, indem die 3D-Drucktechnologie Laserschmelzen/Rapid-Prototyping zur Herstellung eines porösen Zinkgerüsts verwendet und dieses unter Vakuumbedingungen mit hoch bioaktiven Serumexosomen (BF EXO) und dem thermosensitiven Hydrogel Poloxamer 407 kombiniert wurde. Das Elektronenmikroskop zeigte das Vorhandensein von teetassenförmigen Exosomen mit einer doppelschichtigen Membranstruktur und einem Durchmesser von 30–150 nm, einer durchschnittlichen Größe von 86,3 nm und einer Konzentration von 3,28E+09 Partikeln/ml. In-vitro-Experimente zeigten, dass das Zinkgerüst keine signifikante Zytotoxizität zeigte und die Beladung mit Exosomen die Fähigkeit des Zinkgerüsts verbesserte, die osteogene Zellaktivität zu fördern und gleichzeitig die Osteoklastenaktivität zu hemmen. In-vivo-Experimente an Kaninchen zeigten, dass die Leber- und Nierentoxizität des Zinkgerüsts mit der Zeit abnahm und die Beladung mit Exosomen die leber- und nierentoxischen Wirkungen des Zinkgerüsts linderte. Während verschiedener Stadien der Reparatur radialer Knochendefekte bei Kaninchen verstärkte die Beladung mit Exosomen die Fähigkeit des Zinkgerüsts, die osteogene Zellaktivität zu steigern, die Osteoklastenaktivität zu unterdrücken und die Angiogenese zu fördern. Dieser Effekt kann auf die Regulation der p38/STAT1-Signalgebung durch BF Exo zurückgeführt werden. Diese Studie belegt, dass die kombinierte Behandlung mit abbaubaren porösen Zinkgerüsten und BF Exo eine effektive und biokompatible Strategie für die Therapie der Knochendefektreparatur darstellt.
Exosom Forschung Markt Größe und Anteil: Erschließung des Potenzials von winzigen zellulären Botenstoffen
Der Markt für Exosomenforschung hat sich aufgrund des immensen Potenzials dieser winzigen extrazellulären Vesikel zu einem vielversprechenden Gebiet in den biomedizinischen Wissenschaften entwickelt. Exosomen, die einst als Zelltrümmer galten, haben aufgrund ihrer zentralen Rolle in der interzellulären Kommunikation und ihrer Fähigkeit, verschiedene Biomoleküle wie Proteine, Nukleinsäuren und Lipide zu transportieren, weltweit die Aufmerksamkeit von Forschern auf sich gezogen. Mit dem zunehmenden Verständnis der Funktionen und Anwendungsmöglichkeiten von Exosomen wird der Markt für Exosomenforschung eine entscheidende Rolle bei der Weiterentwicklung der personalisierten Medizin, Diagnostik und gezielten Therapie spielen.
Exosom-basierte Arzneimittel Verabreichungssysteme in der Krebstherapie Therapie
Exosomen, eine Art extrazelluläre Vesikel mit einer Größe von etwa 40–160 nm, spielen bei der Zell-zu-Zell-Kommunikation bei verschiedenen Krankheiten eine wichtige Rolle. Insbesondere in der Tumormikroumgebung sind Exosomen ein wichtiger Transportweg für Proteine, Nukleinsäuren und kleine Moleküle zwischen verschiedenen Zelltypen. Aufgrund dieser Eigenschaften werden Exosomen sowohl als Therapeutika als auch als Wirkstofftransportsysteme in der Krebstherapie eingesetzt. In dieser Übersicht wurden die Anwendungen von Exosomen als Wirkstofftransportsysteme in der Krebstherapie zusammengefasst und nach der Zellquelle der Exosomen klassifiziert, darunter normale Zellen, Immunzellen und Tumorzellen. Es wurden verschiedene Modifikationen von Exosomen und Methoden zur Wirkstoffbeladung vorgestellt. Abschließend wurden auch einige Herausforderungen diskutiert, die die klinische Umsetzung von Exosomen behindern.
