Interested Article - Внеклеточные везикулы

delana
  • 2020-04-16
  • 1

Внеклеточные везикулы — это крошечные внеклеточные пузырьки, которые выделяют клетки различных тканей или органов в окружающую их среду . Они найдены в различных жидкостях организма, в том числе в плазме крови, моче, слюне, амниотической жидкости, грудном молоке и жидкости, накапливающейся при плевральном асците. Внеклеточные везикулы можно подразделить на четыре основных класса : (I) эктосомы , (II) экзосомы , (III) апоптозные тельца и (IV) ретровирус-подобные частицы/микровезикулы.

Эктосомы (микровезикулы)

Эктосомы, или почкующиеся микровезикулы, представляют собой довольно крупные пузырьки (от 50 до 1000 нм в диаметре) . Они образуются путём выпячивания плазматической мембраны из клетки наружу с последующим отделением образовавшегося пузырька от мембраны клетки . Эктосомы выделяются различными клетками, включая клетки опухолей, полиморфноядерные лейкоциты, стареющие эритроциты и активированные тромбоциты . Одной из характерных особенностей эктосом является появление на поверхности их мембраны фосфатидилсерина (PS) . В отличие от экзосом, эктосомы хорошо связываются с аннексином V и могут связываться с про тромбином и фактором свёртывания крови X c образованием протромбиназного комплекса .

По мнению (пока спорному) некоторых исследователей именно эктосомы, а не экзосомы являются переносчиками нуклеиновых кислот между клетками .

Экзосомы

Экзосомы — это сравнительно небольшие мембранные везикулы (от 40 до 100 нм в диаметре) образующиеся из эндосомальных мультивезикулярных телец в результате их слияния с поверхностной мембраной клетки .

Апоптозные тельца

Апоптозные тельца высвобождаются из фрагментированных в результате апоптоза клеток. Они имеют размер порядка 50-5000 нм в диаметре и представляют собой фрагменты умирающих клеток. Как и у эктосом, их характерной особенностью является появление на поверхности их мембраны фосфатидилсерина (PS)

Большие онкосомы

В дополнение к очень большим внеклеточным везикулам, высвобождаемым во время апоптоза, внеклеточные везикулы микронного размера могут продуцироваться раковыми клетками, нейронами и другими клетками. Когда эти частицы продуцируются раковыми клетками, они называются «большими онкосомами» и могут достигать размеров, сопоставимых с размерами отдельных клеток, с тем отличием что они не содержат цельных ядер. На модели рака простаты у мыши и на культуре фибробластных клеток человека было показано, что они способствуют метастазированию . Клеточная интернализация (поглощение клеткой) больших онкосом может репрограммировать нормальные клетки мозга в патологические, активировав в них способность к делению и миграции. Обнаружено, что на поздних стадиях заболевания глиобластомой в образцах крови от пациентов наблюдается значительно большее количество крупных онкосом, чем на ранних .

Экзоферы

Экзоферы представляют собой класс больших внеклеточных везикул диаметром примерно четыре микрона, наблюдаемых у модельных организмов от « Caenorhabditis elegans » и до мышей . Предполагается, что они являются механизмом удаления нежелательного клеточного материала, включая белковые агрегаты и поврежденные органеллы . Экзоферы могут оставаться связанными с телом клетки тонкой мембранной нитью, напоминающей .

Миграсомы

Миграсомы представляют собой большие мембраносвязанные внеклеточные везикулы, диаметром от 0,5 до 3 микрон, которые образуются на концах ретракционных волокон, оставшихся после миграции клеток в процессе, называемом «миграцитоз». Миграсомы могут продолжать заполняться цитозолем и расширяться, даже когда исходная клетка удаляется. Впервые миграсомы были обнаружены в культуре клеток почек крыс, но они также продуцируются клетками мыши и человека .

Предполагается что функциональная роль этих внеклеточных везикул заключается в митохондриальном гомеостазе. С их помощью повреждённые митохондрии могут вытесняться из мигрирующих клеток внутри миграсом .

Роль в организме

С помощью внеклеточных везикул локально на уровне клеточной ниши и системно на уровне организма осуществляется межклеточная коммуникация — ( ) в виде крупных биомолекул , таких как РНК и белки — ферменты . Важную роль в развитии , регенерации и таких видах жизнедеятельности организма как метаболизм и целенаправленное движение множества клеток в определённом направлении имеет, в частности, осуществляемая с помощью внеклеточных везикул , названная «фенотипической синхронизацией клеток», сокращённо PSyC ( англ. Phenotypic Synchrony of Cells ), благодаря которой близлежащие клетки друг с другом стадии дифференцировки и клеточные фенотипы .

Роль в диагностике

ДНК, полученная из внеклеточных везикул, несёт те же связанные с раком генетические мутации, что и раковые клетки, взятые из опухоли. Поэтому анализ ДНК внеклеточных везикул, полученных из образцов крови, может помочь определить наличие раковой опухоли в организме и даже выявить конкретные мутации без необходимости дорогостоящей и небезопасной для пациента биопсии образца опухоли . Разработано простое и дешёвое микрожидкостное устройство типа « лаборатория на чипе » — «ExoChip» для выделения внеклеточных везикул, обогащённых экзосомами, непосредственно из кровяной сыворотки, которое позволяет подсчитать количество экзосом и выделить из них неповрежденную (интактную) РНК для изучения «профиля» микроРНК. Предполагается, что это устройство станет прототипом для разработки микролаборатории для экспресс диагностики онкологических заболеваний .


Примечания

  1. Kalra H. , Simpson R. J. , Ji H. , Aikawa E. , Altevogt P. , Askenase P. , Bond V. C. , Borràs F. E. , Breakefield X. , Budnik V. , Buzas E. , Camussi G. , Clayton A. , Cocucci E. , Falcon-Perez J. M. , Gabrielsson S. , Gho Y. S. , Gupta D. , Harsha H. C. , Hendrix A. , Hill A. F. , Inal J. M. , Jenster G. , Krämer-Albers E. M. , Lim S. K. , Llorente A. , Lötvall J. , Marcilla A. , Mincheva-Nilsson L. , Nazarenko I. , Nieuwland R. , Nolte-'t Hoen E. N. , Pandey A. , Patel T. , Piper M. G. , Pluchino S. , Prasad T. S. , Rajendran L. , Raposo G. , Record M. , Reid G. E. , Sánchez-Madrid F. , Schiffelers R. M. , Siljander P. , Stensballe A. , Stoorvogel W. , Taylor D. , Thery C. , Valadi H. , van Balkom B. W. , Vázquez J. , Vidal M. , Wauben M. H. , Yáñez-Mó M. , Zoeller M. , Mathivanan S. (англ.) // Public Library of Science Biology. — 2012. — Vol. 10, no. 12 . — P. e1001450. — doi : . — . [ ]
  2. György B. , Szabó T. G. , Pásztói M. , Pál Z. , Misják P. , Aradi B. , László V. , Pállinger E. , Pap E. , Kittel A. , Nagy G. , Falus A. , Buzás E. I. (англ.) // Cellular and molecular life sciences : CMLS. — 2011. — Vol. 68, no. 16 . — P. 2667—2688. — doi : . — . [ ]
  3. Katsuda T. , Kosaka N. , Takeshita F. , Ochiya T. (англ.) // Proteomics. — 2013. — Vol. 13, no. 10-11 . — P. 1637—1653. — doi : . — . [ ]
  4. van der Pol E. , Böing A. N. , Harrison P. , Sturk A. , Nieuwland R. (англ.) // Pharmacological reviews. — 2012. — Vol. 64, no. 3 . — P. 676—705. — doi : . — . [ ]
  5. Akers J. C. , Gonda D. , Kim R. , Carter B. S. , Chen C. C. (англ.) // Journal of neuro-oncology. — 2013. — Vol. 113, no. 1 . — P. 1—11. — doi : . — . [ ]
  6. Fang D. Y. , King H. W. , Li J. Y. , Gleadle J. M. (англ.) // Nephrology (Carlton, Vic.). — 2013. — Vol. 18, no. 1 . — P. 1—10. — doi : . — . [ ]
  7. Théry C. , Ostrowski M. , Segura E. (англ.) // Nature reviews. Immunology. — 2009. — Vol. 9, no. 8 . — P. 581—593. — doi : . — . [ ]
  8. ↑ Cocucci E. , Racchetti G. , Meldolesi J. (англ.) // Trends in cell biology. — 2009. — Vol. 19, no. 2 . — P. 43—51. — doi : . — . [ ]
  9. Heijnen H. F. , Schiel A. E. , Fijnheer R. , Geuze H. J. , Sixma J. J. (англ.) // Blood. — 1999. — Vol. 94, no. 11 . — P. 3791—3799. — . [ ]
  10. Sadallah S. , Eken C. , Schifferli J. A. (англ.) // Clinical and experimental immunology. — 2011. — Vol. 163, no. 1 . — P. 26—32. — doi : . — . [ ]
  11. Kanada M. , Bachmann M. H. , Hardy J. W. , Frimannson D. O. , Bronsart L. , Wang A. , Sylvester M. D. , Schmidt T. L. , Kaspar R. L. , Butte M. J. , Matin A. C. , Contag C. H. (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. — 2015. — Vol. 112, no. 12 . — P. 1433—1442. — doi : . — . [ ]
  12. Février B. , Raposo G. (англ.) // Current opinion in cell biology. — 2004. — Vol. 16, no. 4 . — P. 415—421. — doi : . — . [ ]
  13. Morello M, Minciacchi VR, de Candia P, Yang J, Posadas E, Kim H, et al. (2013). . Cell Cycle . 12 (22): 3526—36. doi : . PMC . PMID .
  14. Meehan B, Rak J, Di Vizio D (2016). . Journal of Extracellular Vesicles . 5 : 33109. doi : . PMC . PMID .
  15. Minciacchi VR, Spinelli C, Reis-Sobreiro M, Cavallini L, You S, Zandian M, Li X, Mishra R, Chiarugi P, Adam RM, Posadas EM, Viglietto G, Freeman MR, Cocucci E, Bhowmick NA, Di Vizio D (2017). . Cancer Research . 77 (9): 2306—2317. doi : . PMID .
  16. Bertolini I, Terrasi A, Martelli C, Gaudioso G, Di Cristofori A, Storaci AM, Formica M, Braidotti P, Todoerti K, Ferrero S, Caroli M, Ottobrini L, Vaccari T, Vaira V (2019). . EBioMedicine . 41 : 225—235. doi : . PMC . PMID .
  17. ↑ Melentijevic I, Toth ML, Arnold ML, Guasp RJ, Harinath G, Nguyen KC, et al. (February 2017). . Nature . 542 (7641): 367—371. Bibcode : . doi : . PMC . PMID .
  18. Nicolás-Ávila JA, Lechuga-Vieco AV, Esteban-Martínez L, Sánchez-Díaz M, Díaz-García E, Santiago DJ, et al. (2020). "A Network of Macrophages Supports Mitochondrial Homeostasis in the Heart". Cell . 183 (1): 94—109. doi : . PMID .
  19. ↑ Siddique Ibrar , Di Jing , Williams Christopher K. , Markovic Daniela , Vinters Harry V. , Bitan Gal. (англ.) . — 2021. — 7 December. — doi : . [ ]
  20. Ma L, Li Y, Peng J, Wu D, Zhao X, Cui Y, Chen L, Yan X, Du Y, Yu L (2015). . Cell Research . 25 (1): 24—38. doi : . PMC . PMID .
  21. Jiao H, Jiang D, Hu X, Du W, Ji L, Yang Y, Li X, Sho T, Wang X, Li Y, Wu YT, Wei YH, Hu X, Yu L (2021). "Mitocytosis, a migrasome-mediated mitochondrial quality-control process". Cell . 184 (11): 2896—2910. doi : . PMID .
  22. Mir B. , Goettsch C. (англ.) // Cells. — 2020. — 2 July ( vol. 9 , no. 7 ). — doi : . — . [ ]
  23. Minakawa Tomohiro , Matoba Tetsuya , Ishidate Fumiyoshi , Fujiwara Takahiro K. , Takehana Sho , Tabata Yasuhiko , Yamashita Jun K. (англ.) // Journal of Extracellular Vesicles. — 2021. — September ( vol. 10 , no. 11 ). — ISSN . — doi : . [ ]
  24. Джагаров, Дмитрий . Биомолекула (22 октября 2013). Дата обращения: 13 февраля 2023. 2 октября 2021 года.
  25. Kahlert C. , Melo S. A. , Protopopov A. , Tang J. , Seth S. , Koch M. , Zhang J. , Weitz J. , Chin L. , Futreal A. , Kalluri R. (англ.) // The Journal of biological chemistry. — 2014. — Vol. 289, no. 7 . — P. 3869—3875. — doi : . — . [ ]
  26. Kanwar S. S. , Dunlay C. J. , Simeone D. M. , Nagrath S. (англ.) // Lab on a chip. — 2014. — Vol. 14, no. 11 . — P. 1891—1900. — doi : . — . [ ]

Литература

  • de Abreu, R. C., Ramos, C. V., Becher, C., Lino, M., Jesus, C., da Costa Martins, P. A., … & Ferreira, L. (2021). Exogenous loading of miRNAs into small extracellular vesicles. Journal of Extracellular Vesicles, 10(10), e12111. PMID PMC doi :
  • Horodecka, K., & Düchler, M. (2021). CRISPR/ Cas9 : Principle, Applications, and Delivery through Extracellular Vesicles. International Journal of Molecular Sciences, 22(11), 6072. PMID PMC doi :
  • Ng, C. Y., Kee, L. T., Al-Masawa, M. E., Lee, Q. H., Subramaniam, T., Kok, D., ... & Law, J. X. (2022). . International Journal of Molecular Sciences, 23(14), 7986. doi :
  • Gupta, D., Zickler, A. M., & Andaloussi, S. E. (2021). Dosing Extracellular Vesicles. Advanced Drug Delivery Reviews, 113961. PMID doi :
  • Liu, S., Mahairaki, V., Bai, H., Ding, Z., Li, J., Witwer, K. W., & Cheng, L. (2019). Highly purified human extracellular vesicles produced by stem cells alleviate aging cellular phenotypes of senescent human cells. Stem Cells, 37(6), 779-790.
  • Ziegler, J. N., & Tian, C. (2023). Engineered Extracellular Vesicles: Emerging Therapeutic Strategies for Translational Applications. International Journal of Molecular Sciences, 24(20), 15206. doi :
  • Kumar, A., Dhadi, S. R., Mai, N. N., Taylor, C., Roy, J. W., Barnett, D. A., … & Ouellette, R. J. (2021). The polysaccharide chitosan facilitates the isolation of small extracellular vesicles from multiple biofluids (Vol. 10, No. 11, p. e12138). PMID PMC doi :
  • Takasugi, M. (2018). . Aging cell, 17(2), e12734.
  • Kostyushev, D., Kostyusheva, A., Brezgin, S., Smirnov, V., Volchkova, E., Lukashev, A., & Chulanov, V. (2020). . International Journal of Molecular Sciences, 21(19), 7362. PMID doi :
  • Suprunenko, E. A., Sazonova, E. A., & Vasiliev, A. V. (2021). Extracellular Vesicles of Pluripotent Stem Cells. Russian Journal of Developmental Biology, 52(3), 129—140. doi :
  • Paolillo, M., Comincini, S., & Schinelli, S. (2021). Fostering «Education»: Do Extracellular Vesicles Exploit Their Own Delivery Code?. Cells, 10(7), 1741. PMID PMC doi :
  • O’Brien K., et al., (2022). . Cell Reports. 39(2), 110651, doi :
  • Diosa-Toro, M., Strilets, T., Yeh, S. C., & Garcia-Blanco, M. A. (2022). . ExRNA. 4:4 doi :
  • Troyer, Z., & Tilton, J. C. (2021). . ExRNA. 3:13 doi :
  • Syromiatnikova, V., Prokopeva, A., & Gomzikova, M. (2022). . International Journal of Molecular Sciences, 23(18), 10522. doi :
  • Sanz-Ros, J., Romero-García, N., Mas-Bargues, C., Monleón, D., Gordevicius, J., Brooke, R. T., ... & Borrás, C. (2022). . Science Advances, 8(42), eabq2226. PMID doi :
  • Catitti, G., De Bellis, D., Vespa, S., Simeone, P., Canonico, B., & Lanuti, P. (2022). Extracellular Vesicles as Players in the Anti-Inflammatory Inter-Cellular Crosstalk Induced by Exercise Training. International Journal of Molecular Sciences, 23(22), 14098. doi :
  • Jeppesen D.K., Zhang Q., Franklin J. L., Coffey R. J. (2023). Trends in Cell Biology, doi :
  • Son, J. P., Kim, E. H., Shin, E. K., Kim, D. H., Sung, J. H., Oh, M. J., ... & Bang, O. Y. (2023). Mesenchymal Stem Cell-Extracellular Vesicle Therapy for Stroke: Scalable Production and Imaging Biomarker Studies. Stem Cells Translational Medicine, szad034. PMID doi :
  • Ju, Y., Hu, Y., Yang, P., Xie, X., & Fang, B. (2022). Extracellular vesicle-loaded hydrogels for tissue repair and regeneration. Materials Today Bio, 100522. PMID PMC doi :
  • Erdbrügger, U., Blijdorp, C. J., Bijnsdorp, I. V., Borràs, F. E., Burger, D., Bussolati, B., ... & Martens‐Uzunova, E. S. (2021). Urinary extracellular vesicles: A position paper by the Urine Task Force of the International Society for Extracellular Vesicles. Journal of Extracellular Vesicles, 10(7). PMID: 34035881 PMC DOI: 10.1002/jev2.12093
  • Bajo-Santos, C., Priedols, M., Kaukis, P., Paidere, G., Gerulis-Bergmanis, R., Mozolevskis, G., ... & Rimsa, R. (2023). Extracellular Vesicles Isolation from Large Volume Samples Using a Polydimethylsiloxane-Free Microfluidic Device. International Journal of Molecular Sciences, 24(9), 7971. PMID PMC doi :
  • Danilushkina, A. A., Emene, C. C., Barlev, N. A., & Gomzikova, M. O. (2023). Strategies for Engineering of Extracellular Vesicles. International Journal of Molecular Sciences, 24(17), 13247.

См. также

Ссылки

  • Сайт компании разрабатывающей диагностические тесты на основе внеклеточных везикул.
Источник —

delana
  • 2020-04-16
  • 1
  • Tags:

Same as Внеклеточные везикулы

The title for the last searches