JEV | 四川大学廖立/田卫东揭示骨髓间充质干细胞凋亡囊泡亚群在组织再生中的功能多样性

来源：生物探索 2024-04-23 09:48

该研究探索凋亡囊泡亚型，并通过成功分离两个不同的亚群取得了重大突破：直径为1至5 μm的“凋亡小体”(apoBD)和直径为0.1至1 μm的“凋亡小细胞外囊泡”(apoSEV)。

四川大学廖立及田卫东共同通讯在Journal of Extracellular Vesicles 在线发表题为“Functional diversity of apoptotic vesicle subpopulations from bone marrow mesenchymal stem cells in tissue regeneration”的研究论文，该研究揭示了骨髓间充质干细胞凋亡囊泡亚群在组织再生中的功能多样性。该研究分离了不同大小的凋亡囊泡亚型，并分别使用NTA和TEM技术对其进行了表征。比较了不同亚型的凋亡囊泡在干细胞增殖、迁移和分化以及内皮细胞和巨噬细胞功能方面的功能差异，有效地识别出表现出明显功能差异的亚型。

 

ApoSEV(直径<1000 nm)促进了干细胞的增殖、迁移和多能分化，加速了糖尿病小鼠模型皮肤创面愈合，而apoBD(直径>1000 nm)对细胞功能和组织再生的作用相反。最后，利用蛋白质分析和基因测序技术，阐明了不同亚型apoEVs之间这些差异的内在机制。总的来说，该研究发现凋亡囊泡亚型在调节干细胞功能和行为以及调节组织再生方面具有不同的生物功能，这主要归因于不同亚型中不同的蛋白质和mRNA谱。这种对apoEVs特定亚型的综合分析将为细胞生物学和组织再生的潜在治疗应用提供新的见解。

 

 

细胞外囊泡，包括外泌体、微囊泡和凋亡细胞外囊泡(apoEVs)，已经成为细胞间通讯的关键协调者，在炎症、细胞稳态和组织修复和再生等过程中发挥着重要作用。细胞外囊泡具有多方面的作用，在疾病检测、药物输送和再生医学等各个领域都有很大的应用前景。它们正在稳步发展成为下一代生物治疗产品的前沿。近年来，已经取得了实质性的进展。已经建立了全面的标准和指南，涵盖了它们的生产机制、物理化学属性和生物功能。然而，与之形成鲜明对比的是，对细胞凋亡过程中产生的细胞外囊泡(通常称为凋亡性细胞外囊泡)的全面研究仍然明显缺乏，缺乏明确的标准和表征。

 

细胞凋亡是细胞自我死亡的精心安排机制，它超越了多细胞生物生命维持和发展的基础作用。重要的是，已知凋亡细胞在凋亡过程中会产生大量的细胞外囊泡，称为apoEVs。这些微小而神秘的囊泡是由过期细胞排出的微小颗粒。它们承载着关键的生物信息和分子，能够跨越细胞边界，影响邻近或远处的细胞，并在一系列生理和病理情景中发挥不可或缺的作用。因此，凋亡囊泡具有巨大的价值。

 

h-BMSC细胞凋亡囊泡的蛋白质组学分析：apoBD和apoSEV（Credit: Journal of Extracellular Vesicles）

 

凋亡囊泡包含多种亚型，包括较大的凋亡囊泡(直径1-5 μm)，较小的凋亡微囊泡(直径0.1-1 μm)，甚至更小的凋亡外泌体(直径<150 nm) 。值得注意的是，除了大小之外，明显缺乏区分这些不同凋亡囊泡亚型的明确标准，导致缺乏适当的鉴定和纯化标准。这种标准的缺乏对得出关于凋亡囊泡功能的精确结论提出了巨大的挑战，从而使后续的研究和应用工作复杂化。此外，亚型之间是否存在功能差异或拮抗作用的问题值得仔细考虑。目前，围绕凋亡小泡亚型的功能属性，特别是apoBD和apoSEV之间的功能属性存在大量争议。虽然一些研究认为两者之间没有显著的功能区别，但其他研究认为在某些情况下存在显著差异。

 

该研究探索凋亡囊泡亚型，并通过成功分离两个不同的亚群取得了重大突破：直径为1至5 μm的“凋亡小体”(apoBD)和直径为0.1至1 μm的“凋亡小细胞外囊泡”(apoSEV)。apoSEV表现出显著的增强细胞增殖、迁移和分化的能力，并促进巨噬细胞向M2表型极化。相比之下，apoBD对细胞增殖和迁移均有抑制作用。此外，还深入研究了源自人间充质干细胞的载脂蛋白D和载脂蛋白SEV群体的蛋白质组学特征，并进行了转录组学分析。总的来说，该研究揭示了凋亡囊泡亚型固有的功能差异。这一更深入的见解不仅促进了人们对凋亡囊泡的理解，而且有助于优化涉及凋亡囊泡的当代生物治疗策略。