J Lipid Res近日连发两篇综述阐述外泌体脂质相关作用

综述一:细胞外囊泡:脂质作为其生物发生和功能的关键组分

Record M, Silvente-Poirot S, Poirot M,Wakelam MJO. Extracellular vesicles: lipids as key components of theirbiogenesis and functions. J Lipid Res. 2018 May 15.

数十年来已知细胞间通讯涉及细胞之间的直接接触或通过间接转移如细胞因子、生长因子或脂质等物质。在过去的十年里,我们开始意识到由细胞膜脱落的微泡或细胞内分泌的外泌体,这些活细胞释放的细胞外囊泡介导的细胞间通讯的重要性日益增加。

外泌体和微泡在所有生物体液中循环并且可以在远端组织触发生物反应。它们的作用包括各种各样的生物过程,例如免疫监视、肿瘤微环境的修饰或炎症的调节。细胞外囊泡可携带大量活性分子,包括能调节细胞表型的脂质介质如类花生酸、蛋白质和核酸等。该综述涉及了各种脂质途径在微泡和外泌体的生物发生和功能的作用。

1. 脂质及其相关因子在细胞外囊泡发生过程中的作用

2. 各种脂质成分的参与了外泌体生物合成过程

3. 外泌体和微泡是涉及各种病理生理学的相关脂质分子和酶的细胞间转运体

总之,外泌体和微泡都可以携带脂质分子或其脂质相关酶并与一些病理生理学相关,包括炎症、肿瘤发展和动脉粥样硬化等。细胞外囊泡在淋巴结的免疫系统中也起着积极的作用,或者通过神经元激活在脑生理学中起积极作用。鉴于外泌体和微泡的研究以前是由不同的科学群体独立进行的,最近的研究开始对这两种类型的囊泡进行平行研究,并且已经证明两者都由相同的细胞产生,提示可能的协调生物发生。外泌体和微泡的功能看起来是互补或相反的。外泌体通过延长抗原呈递在淋巴结中的持续时间而在免疫应答中起积极作用并且作为免疫疗法对抗癌症的工具,而微泡通过诱导CD4 T细胞分化抑制免疫应答细胞转化为Treg。体外诱导抗原特异性免疫反应的树突状细胞(DC)衍生的外泌体比DC衍生的微泡更有效。类似于与受体相互作用的激动剂/拮抗剂分子,关于细胞外囊泡的进一步研究在调节一些生理过程中存在“激活囊泡”和“拮抗囊泡”的存在。

对细胞外囊泡越来越感兴趣的另一方面是检测血液中循环的外泌体或微泡所携带的生物标志物。比如,有研究鉴定了胰腺癌的外泌体标记物。可以设想,分离携带PGE2的外泌体或携带12-HETE的微泡将增加一些诊断效率。因此,能够监测细胞外囊泡的“纳米装置”已经开始出现,并且有研究设计了一种连续微流控芯片,用于基于血液的卵巢癌检测的多重外显子标记物检测。总之,外泌体和微泡的细胞间通讯开辟了研究病理生理过程的新纪元。

综述二:关于细胞外囊泡的专题综述介绍:脂质的作用

Record M. Introduction to Thematic ReviewSeries on Extracellular Vesicles : a focus on the role of lipids. J Lipid Res.2018 May 15.

细胞间通讯的机制已经通过表征细胞外囊泡而实现,即外泌体和微泡这些从活细胞释放并且从亲本细胞中携带一些分子并且能够发挥传递功能。外泌体是天然的纳米级囊泡,而微泡可扩大到微米尺寸。在它们携带的众多多样化分子中,这些细胞外囊泡还含有多种脂质物质。

细胞外囊泡通过交换生物活性的脂质参与细胞间通讯,并且这些囊泡的生物发生部分依赖于不同脂质途径。尽管研究的是人类等哺乳动物细胞,但应该牢记囊泡介导的通讯是一种进化保守的过程。在这方面,一个引人注目的报道是从食用植物中分离出的纳米囊泡的特征,其中有非常丰富的脂质,特别是磷脂酸,这可能显示出一定的治疗效果。细胞外囊泡是否可能成为治疗工具是一个悬而未决的问题。事实上,由于体外的稳定性,通过外泌体可以将非极性分子如姜黄素等嵌入脂质相中,从而产生潜在的治疗效果。因此,将脂质分子包入外泌体可能成为比迄今为止各种脂质体制剂更有效的药物递送工具,因为外泌体通过在其表面上存在整联蛋白相关蛋白(IAP、CD47)而被保护免于巨噬细胞吞噬作用。

图:外泌体上的脂质及脂质相关蛋白

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