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Mol Metab | 青岛大学医学院常文光团队:不同组织来源的外泌体非编码RNA在糖尿病和糖尿病并发症中的作用

细胞外囊泡(EV)携带各种生物分子,参与细胞与细胞之间,组织与组织之间的信号传导。目前,对细胞外囊泡的研究呈井喷式增长,主要关注于两个方面,一个方面是研究细胞外囊泡的内容物功能,另一方面是基于细胞外囊泡的成分和功能开发用于疾病诊断、药物递送、组织工程的相关材料。研究表明,不同组织来源的细胞外囊泡包含不同的成分,因而具有不同的功能。因此,了解来自不同组织的细胞外囊泡的作用对于阐明细胞和组织之间相互作用的分子机制非常重要。
 
近日,来自青岛大学医学院常文光团队的研究人员在Molecular metabolism 上发表了题为“NoncodingRNAs from tissue-derived small extracellular vesicles: Roles in diabetes anddiabetic complications.”的综述(DOI:10.1016/j.molmet.2022.101453),青岛大学转化医学研究院常文光为论文第一作者和通讯作者。 该文介绍了重要的细胞外小囊泡(sEV, <200nm, 包括外泌体)内容物非编码RNA,非编码RNA进入sEV的机制, 以及不同组织来源的sEV和非编码RNA在糖尿病和糖尿病并发症中作用的研究进展。了解sEV中的非编码RNA将有助于更好地理解其在糖尿病进展中的作用。
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在这篇综述中,研究人员首先简要介绍了EV的生物生成、生物标记物和命名。然后,总结了近年来发表的非编码RNA进入细胞外小囊泡的机制。
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非编码RNA主要包括小RNA(miRNA)、长非编码RNA(lncRNAs)和环状RNA(CircRNA)。迄今为止,关于每种非编码RNA如何进入sEV中的过程尚不清楚。非编码RNA进入sEV的途径主要包括1)通过RNA结合蛋白(hnRNP家族,YBX1、HuR和Ago; 2)通过其他蛋白质和脂质筏。之后,作者介绍了血浆和尿液中sEV含有的非编码RNA的主要组织来源。血浆中的sEV非编码RNA主要来源于脂肪组织,而尿液中sEV非编码RNA主要来源于膀胱组织。文章进一步介绍了不同组织来源的sEV非编码RNA在糖尿病的发病机制和并发症中的作用。如胰岛细胞来源的sEV非编码RNA通过调控炎症反应、免疫反应影响糖尿病的发生和发展;骨髓间充质干细胞来源的sEV非编码RNA通过调控β细胞分化、细胞炎症反应、血管生成等影响糖尿病眼病,神经病变和组织溃疡愈合;脂肪组织来源的sEV非编码RNA通过调控外周胰岛素抵抗和足细胞功能影响糖尿病的发生和糖尿病肾病的发生。虽然现在组织来源的sEV研究的很多,但是研究的准确性还值得商榷。例如,骨髓间充质干细胞(MSC)是体内实验研究中最常用的sEV来源。分离MSC时需要使用CD70、CD90和CD105为阳性标记,CD34为阴性标记。然而,这三个阳性标记物没有一个是MSC的特异性标记物,而新鲜分离的MSC中CD34开始也是呈阳性;因此,组织分离方法的限制会导致获得的sEV不可靠和不稳定。另一方面,sEV的大规模生产和稳定性也限制其作为可靠的生物标记物或治疗载体的发展。
此外,目前所有关于sEV非编码核酸的结果都是在动物实验中获得,在人体实验中是否有相同的效果还很难说。因此,sEV的功能和利用sEV包括其非编码RNA内容物进行诊断或者治疗这一发展领域仍然需要深入探索。
参考文献:
Noncoding RNAs from tissue-derivedsmall extracellular vesicles: Roles in diabetes and diabetic complications. MolMetab, 2022, 1;101453. doi: 10.1016/j.molmet.2022.101453

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