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Exosomes: São toda semelhantes e porque ele importam?

Nesta entrevista, Haiying Zhang, professor adjunto da pilha e da biologia de revelação do departamento da pediatria na medicina de Weill Cornell fala à notícia - médica sobre a importância de Exosomes.

Que são exosomes e porque são ele importantes compreender diferenças entre elas?

Exosomes é vesículas extracelulares nanosized da membrana da origem endosomal segregadas pela maioria de pilha dactilografa se não tudo, incluindo células cancerosas. Estas vesículas da membrana levam uma disposição de macromoléculas biològica funcionais, incluindo as proteínas, o material genético (por exemplo, mRNAs, os miRNAs, lnRNAs, ADN), os metabolitos e os lipidos, que selectivamente são recrutados e empacotados em exosomes.

Exosomes pode horizontalmente transferir sua carga às pilhas destinatárias, actuando desse modo como veículos de uma comunicação intercellular em circunstâncias fisiológicos e patológicas.

É evidente que todas as diferenças em tamanho, as moléculas de superfície e a química, e as propriedades mecânicas entre subpopulações exosome contribuem colectivamente a seus biodistribution e funções sistemáticas in vivo.

Uma caracterização mais avançada das assinaturas moleculars associadas com cada subconjunto dos exosomes facilitará claramente a identificação biomarkers diagnósticos/prognósticos potenciais para a progressão do cancro e os outros pathogeneses. Tal conhecimento igualmente fornecerá bases racionais desenvolvendo meios terapêuticos exosome-baseados nos ensaios clínicos.

exosomes     

Crédito de imagem: Shutterstock/paulista

Que são os desafios associados com a diferenciação de exosomes?

Segredo das pilhas uma variedade de nanoparticles/micropartícula com tamanhos diferentes. Contudo, os meios tradicionais não podem separar exosomes de outras populações das partículas eficientemente devido aos desafios técnicos.

Conseqüentemente, os exosomes isolados constituem uma população heterogênea e este impediu nossa compreensão de seus biogénese, composição molecular, biodistribution e funções in vivo, e promove aplicações translational.

Esboce por favor o método analítico usado em sua pesquisa recente, para isolar e identificar as vesículas extracelulares.

Para identificar e isolar as vesículas/nanoparticles extracelulares pequenos diferentes, nós empregamos o método analítico do fraccionamento do campo-fluxo do assimétrico-fluxo (AF4) na conjugação com detecção em linha de dispersão de luz estática e dinâmica e da absorvência UV, e uma disposição de análises a jusante, autónomas diferentes para propriedades biofísicas (tais como a microscopia de elétron de transmissão, a microscopia atômica da força, o potencial do zeta, e a rigidez) e de caracterização molecular da composição (tal como a espectrometria em massa proteomic (MS), o MS lipidomic, o MS de N-glycomic, e o material genético que perfila).

Que são as características originais de FFF - DLS que permitiram que você separasse as partículas e o grupo os exosomes?

O AF4 exibe a capacidade original para separar nanoparticles e foi utilizado extensamente para caracterizar nanoparticles e polímeros nos produtos farmacêuticos e vários macromoléculas, complexos da proteína e vírus biológicos. O alcance dinâmico da separação AF4 permitiu que nós não apenas separassem subconjuntos exosome distintos mas igualmente identificassem uma população nova do nanoparticle que nós denominássemos “exomeres”.

A medida em linha de DLS fornece a medida hidrodinâmica do tamanho do tempo real de nanoparticles fraccionados. Isto permite que nós reconheçam subpopulações diferentes do nanoparticle em uma amostra dada e guia o agrupamento das fracções baseadas nesta informação.

Como são os 3 grupos exosomal que você identificou distinto de se?

Empregando AF4, nós identificamos duas subpopulações exosome distintas (grandes vesículas exosome, Exo-L, 90-120 nanômetro no diâmetro; as vesículas exosome pequenas, Exo-S, 60-80 nanômetro no diâmetro) e descobriram uma população nova, não-membranoso do nanovesicle denominada “exomeres” (<50 nanômetro com uma média de 35 nanômetro no diâmetro).

Estes nanoparticles são notàvel distintos em suas propriedades biofísicas tais como a morfologia, o tamanho, o potencial do zeta, e a rigidez.

Cada um contêm as proteínas originais que são relacionadas aos caminhos específicos, tais como a sinalização da glicólise e do mTOR para exomeres, a função endosomal e os caminhos da secreção para Exo-S, e caminhos mitotic do eixo e da sinalização IL-2/STAT5 para Exo-L.

Especificamente, o perfilamento proteomic de Exomere revelou um enriquecimento em enzimas metabólicas e hipóxia, microtubule e proteínas da coagulação.

Além disso, cada subconjunto da partícula conteve uma composição distinta do perfil e de lipido do N-glycosylation, e mostrou a pilha a diversidade genética tipo-dependente na predominância do ADN e do RNA. Importante, estes nanoparticles demonstraram testes padrões distintos do biodistribution do órgão nos modelos animais, sugerindo suas diferenças funcionais in vivo.

Focalizando em Exomeres, como FFF-DLS primou em sua pesquisa comparada aos meios tradicionais usados aos exosomes do isolado?

Os métodos tradicionais tais como o ultracentrifugation diferencial geralmente não podem separar exomeres dos exosomes eficientemente.

Ao contrário, FFF-DLS não pode somente conduzir à separação de exomeres dos outros subconjuntos dos exosomes, mas igualmente fornece a medida do tempo real do tamanho hidrodinâmico de nanoparticles fraccionados, facilitando a identificação/caracterização e a coleção da fracção e a análise a jusante das amostras fractioned.    

Esboce por favor a instrumentação da tecnologia de Wyatt que o ajudou com sua pesquisa. Por que você escolheu estes produtos?

Os instrumentos que de Wyatt nós temos incluir 1) AF4 o canal curto, a parte central dentro de que os nanoparticles são separados; 2) O ECLIPSE AF4, que controla o fluxo de AF4; 3) O alvorecer Heleos II equipado com os QELS na posição 100°, que são dispersão de luz em linha do multi-ângulo (MALS) e monitores dinâmicos da dispersão (DLS) de luz, respectivamente.

Que são os benefícios de combinar FFF e DLS como visto nestes produtos?

A separação de nanoparticles em populações da mono-dispersão por FFF permite a medida exacta do tamanho hidrodinâmico de nanoparticles fraccionados por monitores de DLS. Tal medida em linha do tamanho do nanoparticle permite imediatamente a identificação/caracterização da composição do nanoparticle em uma amostra dada. Isto igualmente facilita agrupar fracções do nanoparticle com propriedades similares para uma análise a jusante mais adicional.

Que papel futuro você vê para tecnologias da separação e da caracterização da tecnologia de Wyatt no campo das vesículas extracelulares?

Eu gostaria de ver 1) a revelação do sistema AF4 apropriada para a preparação da grande escala dos nanoparticles, e 2) uma separação mais ulterior dos nanoparticles baseados outras propriedades biofísicas/bioquímicas tais como a carga e partes moleculars específicas continuou a superfície dos nanoparticles.

Onde podem os leitores encontrar mais informação?

E também publicações da investigação científica, a universidade da dispersão de luz de Wyatt fornece oficinas excelentes/lições compreendendo os princípios da dispersão de luz e do AF4. Os cientistas da aplicação em Wyatt são uma grande equipe para a consulta para mais informação também https://www.wyatt.com/

Sobre Haiying Zhang

Haiying Zhang é um professor adjunto da pilha & da biologia desenvolvente, departamento da pediatria na medicina de Weill Cornell.  

Citations

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    Wyatt Technology. (2018, September 19). Exosomes: São toda semelhantes e porque ele importam?. News-Medical. Retrieved on July 09, 2020 from https://www.news-medical.net/news/20180801/Exosomes-Are-They-All-Alike-and-Why-Does-it-Matter.aspx.

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