Wir haben die aufregendsten neuen Forschungen auf dem Gebiet der Genetik und Zellforschung der letzten Woche zusammengestellt.
Deregulierung von exosomalen miRNAs bei Patienten mit rheumatoider Arthritis
Abstrakt
Exosomen sind endosomale Vesikel mit kleinem Durchmesser, die in alle biologischen Flüssigkeiten abgegeben werden und in der Zelle biologische/pathologische Rollen spielen. Diese pathologischen Rollen übernehmen die Frachtmoleküle der Exosomen durch interzelluläre Kommunikation. Exosomale Frachtmoleküle enthalten Proteine und miRNAs. miRNAs sind kleine, nicht-kodierende RNA-Fragmente, die an der Verringerung der endgültigen Proteinproduktion beteiligt sind, indem sie die Translation der Ziel-Messenger-RNA (mRNA) destabilisieren oder unterdrücken. Diese durch miRNAs verursachte Deregulierung des Proteins beschleunigt letztlich den Prozess der Krankheitsentstehung. Die Rolle exosomaler miRNAs wurde bei verschiedenen Krankheiten untersucht und es gibt nur wenige Studien zu exosomalen miRNAs und rheumatoider Arthritis (RA). Ziel der vorliegenden Studie ist es, die Rolle exosomaler miRNAs (miRNA-103a-3p, miRNA-10a-5p, miRNA-204-3p, miRNA-330-3p und miRNA-19b) in der Pathogenese der RA zu untersuchen. Darüber hinaus wurde die Rolle ausgewählter exosomaler miRNAs in der Pathogenese der RA durch die Abschätzung von oxidativem Stress und Histon-Deacetylierung bei RA-Patienten weiter erforscht. An der vorliegenden Studie nahmen 306 RA-Patienten und eine gleiche Anzahl alters- und geschlechtsangepasster Kontrollpersonen teil. Der Expressionsgrad der oben genannten exosomalen miRNAs wurde mittels qRT-PCR ermittelt. Mithilfe von Deacetylierungs- und Oxidationsstresstests wurden die Werte von 8-Hydroxydesoxyguanosin (8-OHdG-Spiegel) und Histon-Deacetylierung mithilfe des Enzymimmunoassays (ELISA) abgeschätzt. Die statistische Analyse ergab bei RA-Patienten im Vergleich zu Kontrollen eine signifikant herunterregulierte Expression von miRNA-103a-3p (p<0,0001), miR-10a-5p (p<0,0001), miR-204-3p (p<0,0001), miR-330-3p (p<0,0001) und miR-19b (p<0,0001). Bei RA-Patienten wurden im Vergleich zu Kontrollen signifikant erhöhte Werte von 8-OHdG (p<0,0001) und Histon-Deacetylierung (p<0,0001) beobachtet. Die Spearman-Korrelation zeigte eine negative Korrelation zwischen deregulierten exosomalen miRNAs und erhöhtem oxidativem Stress sowie Histon-Deacetylierung bei RA-Patienten. Die ROC-Kurvenanalyse (Receiver Operating Characteristics) zeigte eine gute diagnostische Spezifität/Sensitivität der oben genannten exosomalen miRNAs bei RA-Patienten. Diese Analysen wiesen auf die potenzielle Rolle deregulierter exosomaler miRNAs bei der Entstehung von RA hin, indem sie oxidativen Stress und Histon-Deacetylierungsprozesse angreifen.
Identifizierung und Bewertung von zirkulierenden exosomalen miRNAs für die Diagnose von postmenopausaler Osteoporose
Abstrakt
Hintergrund
Postmenopausale Osteoporose (PMOP) ist eine häufige Erkrankung, die zu einem Verlust der Knochendichte und einem erhöhten Risiko für Knochenbrüche bei Frauen führt. Jüngste Erkenntnisse deuten darauf hin, dass exosomale miRNAs an der Regulierung der Knochenentwicklung und Osteogenese beteiligt sind. Allerdings wurden exosomale miRNAs als Biomarker für die Diagnose von PMOP bisher nicht systematisch untersucht. In dieser Studie wollen wir PMOP-assoziierte zirkulierende exosomale miRNAs identifizieren und ihre diagnostische Leistungsfähigkeit bewerten.
Methoden
Wir führten eine Next-Generation-Sequenzierung und bioinformatische Analyse von Plasma-Exosomen-miRNAs von 12 PMOP-Patienten und 12 Nicht-Osteoporose-Kontrollen durch, um PMOP-assoziierte Exosomen-miRNAs zu identifizieren, und validierten diese anschließend in einer unabhängigen natürlichen Gemeinschaftskohorte mit 26 PMOP-Patienten und 21 Nicht-Osteoporose-Kontrollen. Die Exosomen wurden mit der Größenausschlusschromatographie aus dem Plasma älterer postmenopausaler Frauen isoliert. Die Plasma-Exosom-miRNA-Profile wurden bei PMOP-Patienten im Vergleich zu Kontrollpersonen mittels Next-Generation-Sequenzierung charakterisiert. Potenzielle Plasma-Exosom-miRNAs wurden durch qRT-PCR in der Validierungskohorte validiert, und ihre Leistungsfähigkeit bei der Diagnose von PMOP wurde systematisch mit der Empfänger-Operations-Charakteristik-Kurve bewertet.
Ergebnisse
In den Sequenzierungsdaten wurden 27 miRNAs identifiziert, die in PMOP im Vergleich zu Kontrollen unterschiedlich exprimiert waren, von denen sechs exosomale miRNAs (miR-196-5p, miR-224-5p, miR320d, miR-34a-5p, miR-9-5p und miR-98-5p) durch qRT-PCR in der Validierungskohorte als unterschiedlich exprimiert bei PMOP-Patienten bestätigt wurden. Die Kombination der drei miRNAs (miR-34a-5p + miR-9-5p + miR-98-5p) zeigte mit einem AUC-Wert von 0,734 die beste diagnostische Leistung. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass die Anzahl der Schwangerschaften ein unabhängiger Risikofaktor ist, der die Leistungsfähigkeit exosomaler miRNAs bei der Diagnose von PMOP verbessern kann.
Schlussfolgerungen
Diese Ergebnisse deuten darauf hin , dass a3> die Plasma exosomalen miRNAs das Potenzial hatten als a11> als nichtinvasive diagnostische Biomarker für PMOP dienen könnten.
Die intravitreale Verabreichung von aus retinalen Organoiden gewonnenen Exosomen lindert die Degeneration der Photorezeptoren bei Ratten des Royal College of Surgeons, indem sie auf den Mitogen-aktivierten Proteinkinase-Signalweg abzielt.
Zusammenfassung Immer mehr Hinweise deuten darauf hin, dass Exosomen an der Degeneration von Netzhautzellen beteiligt sind, einschließlich ihrer unzureichenden Freisetzung; daher sind sie zu wichtigen Indikatoren für Retinopathien geworden. Insbesondere die exosomale mikroRNA (miRNA) spielt eine wichtige Rolle bei der Regulierung der Funktionen der Augen- und Netzhautzellen, einschließlich der Reifung und Erhaltung der Photorezeptoren sowie der Sehfunktion. Hier haben wir Netzhautorganoide (ROs) aus humanen induzierten pluripotenten Stammzellen erzeugt, die 60 Tage lang in einem konditionierten Medium differenziert wurden, woraufhin Exosomen aus den ROs (Exo-ROs) extrahiert wurden. Anschließend injizierten wir die Exo-RO-Lösung intravitreal in die Augen von Ratten des Royal College of Surgeons (RCS). Die intravitreale Verabreichung von Exo-RO reduzierte die Apoptose der Photorezeptoren, verhinderte die Ausdünnung der äußeren Kernschicht und bewahrte die Sehfunktion bei RCS-Ratten. Die RNA-Sequenzierung und das miRNA-Profiling zeigten, dass exosomale miRNAs hauptsächlich am Signalweg der mitogenaktivierten Proteinkinase (MAPK) beteiligt sind. Darüber hinaus war die Expression von MAPK-bezogenen Genen und Proteinen in der mit Exo-RO behandelten Gruppe signifikant verringert. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass Exo-ROs eine potenziell neuartige Strategie zur Verzögerung der Netzhautdegeneration darstellen könnten, indem sie auf den MAPK-Signalweg abzielen.
Eine Übersicht über Exosomen und ihre Anwendung in der medizinischen Hautästhetik
Abstrakt
Hintergrund
Exosomen haben in der ästhetischen Medizin in letzter Zeit an Popularität gewonnen; jedoch gibt es noch immer wenig Verständnis für die Ätiologie von Exosomen, ihre physiologische Funktion und ihre regenerativen Fähigkeiten.
Zielsetzung
Der Zweck dieses Artikels ist es, einige der physiologischen Funktionen von Exosomen, ihre mechanistische Rolle und die aktuelle kommerzielle Landschaft in der regenerativen Ästhetik zusammenzufassen.
Methoden
Es wurde eine Medline-Suche mit den Stichwörtern Exosomen, extrazelluläre Vesikel, Stammzellen, Hautverjüngung und Hautästhetik durchgeführt. Der MeSH-Begriff „Exosomen“ wurde ebenfalls verwendet und nach relevanten Untertiteln gefiltert. Es wurden relevante Originalartikel aus Tierversuchen, Zellstudien und Studien am Menschen einbezogen. Wir haben uns auf Artikel beschränkt, die in den letzten 10 Jahren veröffentlicht wurden.
Ergebnisse
Präklinische Studien haben die therapeutischen Fähigkeiten von Exosomen bei der Wundheilung, Narbenmodulation, Alopezie und Hautverjüngung nachgewiesen. Exosomen entfalten ihre Wirkung in erster Linie in einer parakrinen Funktion und modulieren die Interaktionen zwischen Keratinozyten und anderen Zellen der Haut. Exogene Exosomen können in einer Vielzahl von Situationen eingesetzt werden, um gewünschte ästhetische Ergebnisse zu erzielen. Bislang sind sie jedoch nur für die topische Anwendung zugelassen.
Fazit
Die Sicherheit, Wirksamkeit, Potenz und Dosierung von Exosomen müssen noch durch solide klinische Studien am Menschen ermittelt werden. Die Isolierungs- und Reinigungstechniken müssen noch standardisiert werden, was für die behördliche Zulassung aller Verabreichungsformen erforderlich wäre. Insgesamt bieten Exosomen eine weitere therapeutische Option in der regenerativen Ästhetik.
Leitartikel: Exosomen und exosomale miRNAs als Biomarker bei Infektionen mit Mycobacterium tuberculosis
Tuberkulose ist trotz der hervorragenden diagnostischen und therapeutischen Technologien, die derzeit in der Gesundheitsmedizin verfügbar sind, nach wie vor ein großes globales Gesundheitsproblem (Weltgesundheitsorganisation (WHO), 2022).
Vor der COVID-19-Epidemie war aktive TB weltweit die mit Abstand häufigste infektiöse Todesursache. Die COVID-19-Pandemie hat jedoch die Erkennung von TB-Fällen erheblich behindert (McQuaid et al., 2021; Migliori et al., 2021; Lindmeier, 2022).
