首页研究 › Theranostics丨四川大学傅湘辉教授团队:胞外囊泡整合生物学在糖尿病及其并发症的研究进展----从基础到临床

Theranostics丨四川大学傅湘辉教授团队:胞外囊泡整合生物学在糖尿病及其并发症的研究进展----从基础到临床

几乎所有组织和细胞均可以分泌胞外囊泡(Extracellular Vesicle,EV)。EV具有双层膜结构,包含DNA、RNA、蛋白质、代谢物等多种生物活性物质,从而介导组织和细胞间信息交流,在许多生理和病理过程中发挥重要功能,广泛参与多种人类疾病的发生发展。

近日,四川大学傅湘辉教授团队Theranostics上发表了题为“Integrative biology of extracellular vesicles in diabetes mellitusand diabetic complications”的综述文章(2022,1;12(3):1342-1372)。该综述全面总结了关于EV生物合成的最新进展;系统讨论了EV合成/分泌的分子机器与糖尿病及其并发症的联系和潜在功能;回顾总结了不同器官和细胞来源的EV在这些疾病中的作用;并概述探讨了EV在糖尿病及其并发症的诊断、治疗和预后中的应用前景;以及未来的主要挑战与发展方向。四川大学华西医院生物治疗国家重点实验室/内分泌代谢科傅湘辉教授为论文通讯作者,博士研究生刘静、张燕燕为论文共同第一作者。

111

糖尿病及其并发症的发生发展是多器官协同作用的结果。不同组织和细胞来源的EV包含不同的蛋白质、RNA、DNA和脂质等,而且其内容物的组成与来源细胞的生理、病理及功能状态密切相关,从而在靶器官/细胞中介导复杂多变的生物功能。作为信息传递分子,EV可通过多种途径,广泛参与糖尿病的各个发病环节,如外周骨骼肌、脂肪及肝脏等外周组织的胰岛素抵抗、肠道菌群失调、胰岛功能障碍、免疫反应异常等,并影响糖尿病并发症的发生发展,如糖尿病肾病、心肌病、眼病、神经病变、足病、动脉粥样硬化等(图1)。该文着重总结了脂肪、肝脏、胰腺、骨骼肌、免疫细胞、血管内皮和肠道微生物来源的EV在糖尿病及其并发症的功能与作用机制。

222

图1. EV在糖尿病及其并发症中发生发展中的作用

目前,EV合成与分泌的分子机制尚不清楚,而且也缺乏全面总结与探讨。同时,在不同生理和病理状态下,EV的数量及其内容物表达谱均可能发生显著改变,这些改变在疾病发生进展中发挥着重要作用。因此,深入探究EV合成分泌和内容物分选的分子机制可能发现EV靶向治疗的新靶点,具有重要科学意义和临床价值。基此,该文首次全面总结了EV合成与分泌的重要途径及其关键分子,并重点介绍了它们与糖尿病及其并发症的潜在联系和功能(图2、图3),从新的视角探讨了EV与这些疾病的相关性及其靶向策略,也为EV在其他疾病中的研究提供了新思路及有益思考。

333

图2. EV生成及内容物分选机制

444

图3. EV合成及内容物分选机器在糖尿病及其并发症的潜在功能 

其后,该综述分别介绍了脂肪组织、胰腺、血管内皮等来源的EV及其重要的内容物分子对靶器官/细胞(如肝脏、脂肪、肌肉、胰腺、免疫细胞)的调节作用,并着重概述了它们在糖尿病及其并发症发生发展中的功能(图4-6)。

555

图4. 脂肪组织来源EV在糖尿病及其并发症中的作用

666

图5. 胰腺来源EV在糖尿病及其并发症中的作用

777

图6. 血管内皮来源EV在糖尿病及其并发症中的作用

EV相关的基础研究和临床研究具有互相指导的意义,最终将回归临床,为临床诊断和治疗提供帮助。最后,作者简要概述了EVs作为治疗策略在糖尿病及其并发症诊治中的临床应用现状和潜力(图7)。

888

图7. 以EV为基础的治疗手段在糖尿病及其并发症中的潜在应用

参考文献:

Integrativebiology of extracellular vesicles in diabetes mellitus and diabetic complications.Theranostics 2022; 12(3):1342-1372. doi:10.7150/thno.65778.

外泌体资讯网 Theranostics丨四川大学傅湘辉教授团队:胞外囊泡整合生物学在糖尿病及其并发症的研究进展----从基础到临床

上一篇: