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(文章篇)S5E60:DC细胞外泌体与疾病相关研究

 yjt2004us 2017-10-14


外泌体研究日益火爆,其主要思路就是在原来的分子研究基础上加入外泌体分离、鉴定、功能验证环节,呵呵呵,一般来说是这样子的

今天我们就来看一篇复旦大学附属中山医院,心内科葛均波主任的一篇关于外泌体在血管疾病中的研究。

Exosomes derived from mature dendritic cells increase endothelial inflammation and atherosclerosis via membrane TNF-α mediated NF-κB pathway.J. Cell. Mol. Med IF 4.8)

下载链接:http://pan.baidu.com/s/1slWya09

还记得第四季,我们也讲过一篇DC细胞与外泌体相关的文章吗?

那篇文章讲的是肿瘤细胞来源的外泌体能引发肿瘤抑制,主要是通过DC细胞摄入外泌体。这篇文章是讲的是DC细胞分泌的外泌体能引起内皮炎症及动脉粥样硬化。DC细胞在这两篇文章中所参与的功能不同。

 

本文结合了两个热点:DC细胞、exosomes


1成熟的DC细胞促进内皮炎症,并且外泌体参与该过程

DC细胞是一类免疫细胞,作为一个炎症细胞分泌细胞因子。

GW4869是一个外泌体分泌抑制剂,通常用来减少DCs细胞外泌体的释放。

滤膜系统(transwell system),该滤膜能阻止比外泌体大的囊泡转移。

作者通过滤膜系统共培养DC细胞和内皮细胞,发现DCs细胞能促进内皮炎症反应,而GW4869能减弱这种作用。这表明成熟DC细胞在促进内皮炎症的功能上有外泌体参与

 


2 培养DC细胞,分离鉴定外泌体

为了实验的严谨性,排除可能是由胎牛血清中来源的外泌体,作者先从无血清培养基陪养DC细胞,确保外泌体的来源确实是DC细胞。通过一定时间的培养,最终通过流式细胞仪检测了相关DC细胞markerqPCRElisa检测了相关细胞因子,确定了培养的细胞为DC细胞。

这里作者使用了Exo-Quick外泌体分离试剂盒,进行外泌体分离。通过电镜分析,所获得的囊泡大小在109nm,符合外泌体的典型大小特征。并且检测了一些外泌体相关marker,确定了分离的囊泡为外泌体另外,作者检测了外泌体阴性marker,钙连接蛋白来说明分离纯度。这些数据都表明了从DC细胞中成功分离了外泌体。

 


3 外泌体功能验证

首先,在DC-exos上加上一个绿色荧光标签,把它跟内皮细胞共同孵育,发现内皮细胞很快就能摄入加了标签的外泌体,并且随着时间的推移,内皮细胞能摄入越来越多的DC-exos

实验发现,成熟的DC外泌体能激活上皮细胞一些炎症相关因子表达,而不成熟的DC细胞则起不到这样的作用。

前期报道,DC-exos能通过膜TNF-α或携带的miRNAs来影响靶肿瘤细胞,而TNF-α能通过NF-κB通路激活内皮细胞。另外LPS也能激活内皮细胞。

实验表明,LPS处理内皮细胞,能很快提升p-p105水平;DC-exos也能较快提升p-p105水平,这表明DC-exos能通过NF-κB通路激活内皮细胞,这可能与外泌体膜蛋白及其受体相关。

接下来,作者做了一个时间相关性实验。发现,LPSDC-exos都能很快上调p-p105水平,激活内皮细胞,而且分别在4h(小时)时达到峰值。


4 TNF-α定位与功能验证

TNF-α定位于胞膜,并且实验表明,相对于不成熟的DC来源的外泌体,成熟的DC-exos含有更多的TNF-α(这也就表明了为什么不成熟的DC 细胞外泌体不能激活内皮细胞!)

通过干扰成熟DC细胞的TNF-α,发现其激活的内皮细胞中粘附分子、p-p105表达量降低了;并且通过抑制TNF-α活性抗体孵育DC细胞,也能发现其激活的内皮细胞中粘附分子、p-p105的表达降低。这表明,DC-exos膜高表达TNF-α能快速激活内皮细胞。


 

5 外泌体动物实验

小鼠实验过程跟细胞实验一样,开始先验证了动脉内皮细胞摄入实验标记的外泌体。

通过每周一次注射20μgmDC-exos,持续12周,能增加ApoE-/-小鼠动脉粥样硬化损失。

该文章,逻辑性很好。先验证了DC细胞功能,从外泌体抑制剂引发关注外泌体参与DC细胞功能。随后分离、鉴定外泌体,验证外泌体功能,最后是动物实验,整个实验内容比较顺畅。机制部分未做,这也给后续埋下伏笔。



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