成体心脏前体细胞来源外泌体的心肌保护新机制

外泌体之家 / 2016-06-07
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从成年心脏来源的心脏前体细胞已成为心脏保护和修复最有希望的干细胞类型之一。外泌体可在细胞与细胞之间转运细胞来源的蛋白质和核酸,包括各种 miRNAs。 最新一期的 Cell death & disease 发表了来自广州医科大学药学院院长 / 广东省人民医院医学研究中心主任余细勇教授的最新工作。该工作发现了心脏前体细胞(CPC)来源的外泌体 miRNAs 在氧化应激下保护心肌细胞的新机制。从 Sca1(+)CPCs 条件培养基中提取外泌体,用免疫印迹检测 CD63、CD9 和 Alix 等外泌体标志物,并利用纳米颗粒分析(NTA)和透射电子显微镜进行鉴定。外泌体 NTA 的测定结果表明,氧化应激诱导的 CPCs 与正常条件相比分泌更多的外泌体。尽管 6 个细胞凋亡相关的 miRNAs 可在两个不同处理的外泌体中检测到,但与正常外泌体进行比较只有 miR-21 在氧化应激诱导的外泌体中显著上调。同样的氧化应激会导致 H9C2 心肌细胞 miR-21 低表达和剪切 caspase- 3 的高表达。但过表达 miR-21 mimic 后,剪切的 caspase- 3 显著下调。此外,miR-21 的 mimic 或抑制剂的转染和荧光素酶的活性测定证实,程序性细胞死亡 4 蛋白(PDCD4)是 miR-21 的靶基因,miR-21/PDCD4 在 H9C2 细胞的抗凋亡作用中起重要作用。 Western 印迹和 Annexin V/PI 结果表明外泌体预处理 H9C2 后 miR-21 含量升高,而 PDCD4 降低,并且与非处理的细胞进行比较,其对氧化应激引起的细胞凋亡具有更好的抵抗能力。这些研究结果表明,CPC 来源的外泌体的 miR-21 通过下调 PDCD4 发挥抑制凋亡的作用。使用 CPC 来源的外泌体恢复 miR-21/PDCD4 信号通路可保护心肌细胞免受氧化应激损伤。因此,外泌体可以作为缺血性心脏疾病的新的治疗手段。

参考文献:

Xiao, J., et al. (2016). "Cardiac progenitor cell-derived exosomes prevent cardiomyocytes apoptosis through exosomal miR-21 by targeting PDCD4." Cell Death Dis 7(6): e2277.

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