התפקיד של Vesicles אקסטרים תקשורת סלולרית בתרבות

vesicles (EVs) הם חלקיקים קטנים, membrane-en Closed כי תאים לשחרר לתוך הסביבה שלהם. מבנים אלה מוכרים כיום כמנגנון בסיסי של תקשורת בין סלולרית, במיוחד במערכות תרבות תאים שבו הם מאפשרים תשובות מתואמות, העברה של מטען מולקולרי, ומודולציה של התנהגות סלולרית.

Defining Vesicles ו- Subtypes שלהם

EVs כוללים אוכלוסייה heterogeneous של vesicles מסווג בעיקר על ידי הגודל שלהם, biogenesis Pathway, ואת הרכב המולקולרי.שלוש קטגוריות עיקריות הם exosomes, microvesicles (נקראים גם חומצותectosomes), וגופים apoptotic. Exosomes טווח בין 30-150 nm בתוך ומוטרם של רשת אנדומיום הם נוצרים כמו חלבונים NIRSTICים עם תאים אלה.

Biogenesis ו Cargo של Vesicles

המונחים:

ביוגניזיות מסוימות מתחילות עם ניצוץ פנימי של מנגנון endosomal membrane, ייצור vesicles intraluminal.תהליך זה כרוך ESCRT (מורכב ממיין סופי הנדרש להובלה) מכונות, אבל מסלולים עצמאי ESCRT-independent גם קיימים, כגון אלה מסתמכים על ceramide או tetrains.

מיקרובק Shedding

מיקרוביסקופים מתעוררים דרך ניצוץ חיצוני ונפיחות של הקרנת פלזמה.תהליך זה מוסדר על ידי סידן influx, ציטופללטורים, שינויים בסימטריה לימברנה לימברן.ה- GTPase ARF6 והחלבון TSG101 כבר היה מעורב בשחרור מיקרו-בקי.

מולקולארי Cargo

(ב) ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

מכניזם של תקשורת חד-מינית בתרבות

Recipient Cell Uptake Pathways

EVs לספק את התוכן שלהם לתאים המקבלים באמצעות מספר מסלולים:

שקיפות תפקודית של EV Uptake

לאחר הלידה, EV משנה את התנהגות התא המקבל.

בתרבות התא, תקשורת מכוונת EV מאפשרת לתאים לסנכרן פעילויות על פני מרחקים ללא מגע תא-לתאים ישיר.זה חשוב במיוחד במערכות תרבות משותפת והוא גורם קריטי במודלים של איברים-על שבב.

טכניקות ניסיוניות לחקר EVs בתרבות

בידוד וטיהור

(ב) ,הההכנות ל"התכנות טהורות" (ה) הן אתגר גדול (הכוללות) ל"התחכמה" (ב) ל[[המאה ה-20]], ו[[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]] ו[[1924]]]], [[1924]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]], [[1924]]]]]], [[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]], [[[[1924]]]], [[1924]]]]]]]], [[[[1924]], [[[[1924]]]], [[[[1924]]]]]]]], [[[[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]

אופי

(ה) מאופיין בגודלם, ריכוז וסימנים מולקולריים (FLT:0) אנליזה מעקב חלקיקים (NTA)FLT:1, FLT:2דינמית אור מפוזר (DLS) 3LT 3, ו-FLT:4trated microscopyFLT:5 לספק התפלגות גודל.

המונחים:

כדי ללמוד תקשורת EV, החוקרים לעתים קרובות התווית EVs עם צבעי לימפופיל (למשל, PKH67, DiI) או חלבונים פלואורסנט (למשל, CD63-GFP) ו לעקוב אחר נטילת תאים נמען.תוצאות פונקציונליות נבדקות באמצעות התפשטות, הגירה, הבחנה, או כפיסים עיתונאיים. RNA ncing או Proteomi של תאים cuedropedExtra מגלה שינויים מולקולריים.

יישומים במחקר ביו-רפואי

סרטן ביולוגיה

Tumor-derived EVs הוכח כדי לעצב מחדש את המיקרו-סביבה, לקדם עמידות לסמים, להכין נישות טרום-מטהטטית. בתרבות, תאים סרטניים לשחרר EVs שהופכים את fibroblasts או תאים נוסטליים למצבים פרו-מטומיים.מחקר אינטראקציות אלה מסייע לזהות מטרות טיפוליות. EVs גם להמשיך מוטאנטים על מוצרי Gagencoe (למשל, EGIII), המאפשרים לגישות לגילוי מוקדם של biops מוקדם של זיהוי ביולוגיות.

Stem Cell and Regenerative Medicine

תא גזע mesenchymal (MSC)-derived EVs recapitulate רבים של immunomodulatory ורקמות-repair אפקטים של תאי ההורה שלהם.בתרבות, MSC-EVs יכול לדכא את התפוצה T-cell, להפחית דלקת, לקדם ריפוי הפצע.הם נחקרים כחלופות ללא תאים להשתלת תאים, עם יתרונות בביטחון, אחסון, ומחוץ לזמינות של טרשת עורקים אחרונים.

אימונולוגיה ומחלות זיהומיות

EVs לשחק תפקיד כפול בתגובות החיסון.הם יכולים להציג אנטיגנים ולהפעיל תאים חיסוניים, אך גם תיווך דיכוי חיסוני.לדוגמה, EVs תאים dendritic המוטעים עם אנטיגנים גידולים יכולים תאים ציטוכרים T בתרבות, ויצרו את הבסיס לחיסוןי סרטן מבוססי EV.conversely, וירוסים כגון HIV ו hepatitis Cjack CGU ביוגניesis כדי להפיץ את רכיבי החיסון שלהם.

פוטנציאל טיפולי ואתגרים

מכשירי חשמל כמו אספקת תרופות

מכיוון ש- EVs הם נשאים טבעיים, הם אטרקטיביים לאספקת חומצות קצביות טיפוליות, חלבונים או מולקולות קטנות. immunogenicity נמוכה שלהם, היכולת לחצות מחסומים ביולוגיים (למשל, מחסום הדם), וקיבולת מיקוד אינסטלינית הם יתרונות נפרדים.FLT:0Engineerated EVsFLT:1 יכול להיות מופק על ידי טעינה לתאים או על ידי שינוי אלקטרו-מנטלי (ניתוח)

אתגרים בתרגום

למרות ההבטחה, כמה מהמכשולים נותרו:

תחזית עתיד

סטנדרט ופרקטיקה טובה ביותר

התחום נע לקראת קונצנזוס.יוזמה כמו MISEV (מידע מינימלי ללימודים של Vesicles אקסטרה סלולריים) לספק הנחיות דיווח לשיפור פערים בין-לימודים. Journals דורשים יותר ויותר דבקות בסטנדרטים אלה.

הנדסה הבאה-Generation EVs

ההתקדמות בביולוגיה סינתטית מאפשרת לחוקרים לעצב מטענים ותכונות משטח מותאמות אישית.לדוגמה, טעינה של mRNA טיפולי באמצעות Transfection של תאים מפיקים או התקנת מיקומינג ממוקד באמצעות גלימת ביולוגיה EV עם ננוטכנולוגיה (למשל, מערכות exosomeות היברידיות) עשויות לשפר עוד יותר את היציבות וההתעדות.

שילוב עם מערכות מיקרופיזיולוגיה

מודלים של תרבות של אורגן ו 3D משכפלים אינטראקציות ברמת רקמות יותר נאמנה מאשר מונושכבות 2D מסורתיות. EVs הם חלק בלתי נפרד במערכות אלה, כפי שהם מתווך בין סוגים שונים של תאים תאים תאים תאים תאים תאים תאים תאים תאים תאים שונים תאים מיקרו-השפעהיים. חקר תקשורת EV בפלטפורמות כאלה יניבו תובנות עמוקות יותר לתוך רקמת ההומוסטזה, התקדמות המחלה, ותגובות סמים.

vesicles אקסטרים שינו את ההבנה שלנו כיצד תאים מדברים אחד עם השני בתרבות.על ידי מחיקת המסרים הנערכים חלקיקים זעירים אלה, החוקרים פותחים דרכים חדשות עבור אבחון, טיפול וביולוגיה תא בסיסי.הזיקוק המתמשך של שיטות בידוד, כלי אפיון, וגישות הנדסיות ללא ספק יביאו יישומים המבוססים EV קרוב יותר למציאות הקלינית.