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【国自然研究热点文献】之外泌体

2023-03-17 10:39:15

来源/作者:普拉特泽-生物医学整体课题外包平台

  林花扫更落,径草踏还生。我们在这美丽的季节相约,带着春的希望共同走向学习的殿堂。本月我们将继续“三体”主题,一起来聊聊外泌体~

                                                                                       

                   

我们先通过SCI文章数据及立项情况来了解一下外泌体的研究情况吧。


从pubmed和Letpub上以外泌体为关键词搜索的数据发现,近十年上线的文章数量和国自立项的项目数量均呈逐年递增的趋势。由此可见,外泌体是科研者们的重点关注方向之一,在科学研究领域中的地位不言而喻。

                                                                  接下来,我们一起来了解一下外泌体相关概念及其基本知识。


外泌体是细胞分泌的一种细胞外囊泡,其主要成分是磷脂双分子层,携带大量具有组织或细胞特异性的蛋白质、脂质及遗传物质。其大小为 30-150nm,具有双层膜结构,参与细胞间的分子传递,可调控不同的生理活动。外泌体课题如何设计呢?我们先通过一篇文献来了解一下吧。

本次分享的文献题目是:PTH (1-34) enhances the therapeutic efect of bone marrow mesenchymal stem cell-derived exosomes by inhibiting proinfammatory cytokines expression on OA chondrocyte repair in vitro,影响因子5.606分,2022年4月发表在 Arthritis Res Ther. 杂志上。

来看看文章都主要研究了些啥吧:


一、外泌体的分离及鉴定



首先作者从脊髓间充质干细胞(BMSCs)及甲状旁腺素(PTH)干预的BMSCs中通过超高速离心的方法获得外泌体。粒径分析发现外泌体一般在60~150nm范围内(图1A)。扫描电镜观察结果显示,ExoBMSC和ExoPTH呈典型的碟状或杯状(图1B)。WB检测发现CD9和TSG101在ExoBMSC和ExoPTH中特异性表达(图1C)。用Dil标记外泌体并与软骨细胞共培养后,荧光显微镜下可在细胞质中能观察到红色荧光(图1D),
说明ExoBMSC和ExoPTH可被软骨细胞成功摄取。


     
 二、IL 1β和PTH浓度的选择


在补充实验图中,作者发现20 ng/ ml和50 ng/ ml的IL-1β显著抑制软骨细胞的迁移。然而,在10 ng/ml、20 ng/ml和50 ng/ml组之间没有差异。因此,作者选择了20 ng/ml作为IL-1β的干预浓度用于后续实验(补充图2A,2D)。同时,将软骨细胞和BMSCs用不同浓度的PTH干预后发现,10 nM/ml的PTH处理后软骨细胞和BMSCs的迁移率明显高于其他各组。


三、ExoBMSC和ExoPTH对软骨细胞功能的影响

划痕实验数据显示,ExoBMSC和ExoPTH促进了软骨细胞的迁移(补充图3A和3B)。此外,与ExoBMSC组相比,ExoPTH组迁移率显著增加。CCK-8结果证实,ExoBMSC和ExoPTH均促进软骨细胞增殖,而ExoPTH的促进作用强于ExoBMSC(补充图3C)。

 
四、ExoBMSC和ExoPTH对骨性关节炎(OA)软骨细胞迁移和增殖的影响


 

流式细胞术检测OA细胞的增殖率。实验结果显示,与ExoBMSC组和ExoPTH组相比,OA软骨细胞增殖率显著下降。与ExoBMSC组相比,ExoPTH组增殖率显著增加。细胞划痕实验证实,与ExoBMSC组和ExoPTH组相比,OA软骨细胞的迁移率明显降低。此外,与ExoBMSC组相比,ExoPTH组迁移率显著增加。
同时,CCK-8结果显示,ExoBMSC和ExoPTH均能促进OA软骨细胞在24 h、48 h、72 h后的增殖。且ExoPTH比ExoBMSC对OA软骨细胞的增殖作用更明显。免疫荧光对细胞进行ki67染色发现,与对照组、ExoBMSC组和ExoPTH组相比,OA组中ki67阳性细胞的比例明显降低。而与ExoBMSC组相比,ExoPTH组中ki67阳性细胞的百分比显著增加。
最后来看看 PCNA指数(PCNA阳性细胞百分比/总细胞)。ExoBMSC组中PCNA阳性细胞的百分比明显低于ExoPTH组。
 
五、ExoBMSC和ExoPTH对OA软骨细胞凋亡的影响

 采用流式细胞术检测OA软骨细胞的凋亡情况(图4A)。与ExoBMSC组和ExoPTH组相比,OA软骨细胞凋亡率显著增加。然而,ExoPTH组和ExoBMSC组之间没有显著的差异。

同时,WB结果显示(图4B),OA组中凋亡标志蛋白Bax和Caspase-3表达水平明显高于ExoPTH组和ExoBMSC组,而ExoBMSC和ExoPTH组Bax和Caspase-3无明显差异。


六、ExoBMSC和ExoPTH对OA软骨细胞外基质的

通过WB分析(补充图4)发现,与OA组相比,对照组和ExoPTH组Col-II的表达均显著上调。IF实验发现,与其他三组相比,OA组的Col-II表达显著下调。ExoPTH组的Col-II表达明显高于ExoBMSC组。同时,与OA组相比,对照组和ExoPTH组中MMP-13的表达显著下调。通过IF分析证实,与OA组相比,对照组和ExoPTH组中MMP-13的表达明显下调。然而,OA组和ExoBMSC组之间无明显差异。


本篇文献的结果在这里就全部分享完了。思路特别简单:
通过PTH干预BMSCs后,分离外泌体。作者发现ExoPTH可以增强IL-1β诱导的OA软骨细胞的增殖、迁移和软骨基质形成。此外,ExoPTH在OA治疗中的潜在机制可能与抑制促炎因子(IL-2、TNF-α和IL-6)的产生有关,ExoPTH可能对OA治疗有效。     

 

此篇文献分享到这就结束了哦!感兴趣的小伙伴们赶紧私信我们呦,精彩内容不容错过~



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