Новости

Jun 17, 2023

Нанкинская школа: Внеклеточная микроРНК Mediates Co

В последнее десятилетие группа лабораторий Школы естественных наук Нанкинского университета (SLiS of NJU) под руководством исследователя микроРНК (миРНК) доктора Чэнь-Ю Чжана сосредоточила свои усилия на исследованиях в области

В последнее десятилетие группа лабораторий Школы естественных наук Нанкинского университета (SLiS of NJU) под руководством исследователя микроРНК (миРНК) доктора Чэнь-Ю Чжана сосредоточила свои усилия на исследованиях в области внеклеточных микроРНК.рисунок 1 ). Оригинальная публикация группы 2008 года1 о стабильном существовании сывороточной микроРНК является одной из наиболее цитируемых статей, опубликованных китайскими учеными в прошлом веке, и является основой для всех исследований биомаркеров сывороточной микроРНК. Работа над секретируемой микроРНК привела к внеклеточной доставке малых интерферирующих РНК (миРНК) на основе внеклеточных везикул. В этом официальном документе описываются исследования, проведенные группами SLiS Нью-Йоркского университета, которые включают в себя предположение о том, что растительная микроРНК может проникать в кровь человека и выполнять биологические функции, новую теорию, касающуюся традиционной китайской медицины (ТКМ), а также генетически модифицированный салат, который может обеспечить Терапия вируса гепатита В. Мы также описываем работу SLiS NJU над микроРНК растений в пыльце, которая определяет, развиваются ли личинки медоносных пчел в матку или в рабочих пчел, тем самым расшифровывая тайну формирования касты медоносных пчел. Усилия междисциплинарной группы привели к теории, что внеклеточная микроРНК опосредует коэволюцию между видами.

МикроРНК представляют собой класс одноцепочечных небольших некодирующих РНК, участвующих в посттранскрипционной регуляции генов. В 2008 году группа Чэнь-Юй Чжана продемонстрировала, что сывороточные микроРНК стабильны у людей и животных1. Используя глубокое секвенирование, группа охарактеризовала профиль микроРНК в сыворотке крови человека и выявила уникальные закономерности сывороточных микроРНК, которые отличают пациентов с раком и диабетом от здоровых людей. Полученные данные позволяют предположить, что специфические профили микроРНК сыворотки могут служить «отпечатками пальцев» для диагностики заболеваний. В том же году отдельное исследование2 идентифицировало микроРНК плазмы как многообещающие биомаркеры рака простаты. Полученные данные бросают вызов общепринятому мнению, что РНК нестабильна во внеклеточной среде, содержащей рибонуклеазы, которые расщепляют РНК. Основываясь на других исследованиях, накапливающиеся данные позволяют предположить, что микроРНК циркулируют в стабильной, бесклеточной форме во внеклеточных биожидкостях, включая слюну, мочу и грудное молоко, и, поскольку внеклеточные микроРНК тесно коррелируют с такими заболеваниями, как рак и диабет, потенциально могут быть диагностические биомаркеры3.

Обнаружение того, что внеклеточные микроРНК циркулируют в жидкостях организма, несмотря на присутствие рибонуклеазы, указывает на существование механизмов защиты микроРНК от деградации. Работа в SLiS NJU изучала, могут ли внеклеточные везикулы (ВВ) функционировать в качестве барьера, защищающего микроРНК от деградации. ЭВ, включая экзосомы нанометрового размера и микровезикулы субмикронного размера, представляют собой закрытые мембраной везикулярные компартменты, которые транспортируют белки, липиды и микроРНК во внеклеточную среду. Группа Чжана обнаружила, что большинство циркулирующих микроРНК присутствуют в экзосомах и микровезикулах плазмы человека, а не в плазме, свободной от ЭВ4. Группа предложила две модели5 для объяснения стабильности внеклеточных микроРНК: (i) защита микроРНК мембранными структурами ЭВ; и (ii) стабилизация микроРНК путем образования комплексов белок-миРНК, таких как Argonaute 2. Более того, они обнаружили, что профили микроРНК ЭВ значительно отличаются от профилей родительских клеток и что клетки избирательно упаковывают разные микроРНК в ЭВ при ответе. к различным стимулам4. Следовательно, упаковка или сортировка микроРНК в экзосомы может контролироваться специфическим механизмом. Секретируемые микроРНК могут быть доставлены в клетки-реципиенты, где экзогенные микроРНК заставляют замолчать гены-мишени и запускают последующие сигнальные события4. Однако секретируемые EV-инкапсулированные микроРНК не являются единственной формой внеклеточных микроРНК. Внеклеточные микроРНК генерируются тремя основными путями: (i) активная секреция в ЭВ в ходе энергозависимого селективного процесса; (ii) высвобождение из донорских клеток в сочетании с РНК-связывающими белками; и (iii) пассивная утечка из сломанных или поврежденных клеток вследствие повреждения тканей, апоптоза или некроза клеток. Остается спорным вопрос о том, могут ли микроРНК, свободные от ЭВ, поглощаться клетками и участвовать в определенных биологических процессах.