Solunulkoiset rakkulat munuaisissa ja niiden kliininen potentiaali munuaissairauksissa

Ekstrasellulaariset vesikkelit (EV:t), kuten eksosomit ja mikrovesikkelit, ovat soluperäisiä lipidikaksoiskalvohiukkasia, jotka välittävät tietoa isäntäsoluista vastaanottajasoluille. EV:t osallistuvat erilaisiin biologisiin prosesseihin, mukaan lukien immuunivasteen moduloimiseen, solujen väliseen viestintään, tromboosiin ja kudosten regeneraatioon. Erityyppisten munuaissolujen tiedetään vapauttavan sähköä fysiologisissa ja patologisissa olosuhteissa, ja viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että sähkösoluilla on patofysiologinen rooli erilaisissamunuaisten sairaudet. Koska sähköajoneuvojen eristys- ja analyysitekniikoissa on viime aikoina tapahtunut edistystä, monet tutkimukset ovat osoittaneet sähköajoneuvojen diagnostisen ja terapeuttisen potentiaalin erilaisissamunuaisten sairaudet, kuten akuuttimunuaisvaurio, monirakkulainen munuaissairaus, krooninen munuaissairaus, kidneyn siirtoja munuaissolusyöpä. Tämä katsaus päivittää viimeaikaiset kliiniset ja kokeelliset havainnot sähköautojen roolistamunuaisten sairaudetja korostaasähköautojen mahdollinen kliininen soveltuvuusuusia diagnostisia ja terapeuttisia menetelmiä.

Avainsanat: Biomarkkerit, eksosomit, solunulkoiset rakkulat,Immuniteetti, Munuaisten sairaudet, Mikrovesikkelit

Johdanto

Ekstrasellulaariset vesikkelit (EV:t) viittaavat kaikkiin endogeenisesti tuotettuihin kalvoon sitoutuneisiin vesikkeleihin, jotka vapautuvat soluista solunulkoiseen tilaan. EV:t sisältävät erilaisia ​​molekyylejä, kuten DNA:ta, lähetti-RNA:ta (mRNA), proteiineja, lipidejä ja mikroRNA:ita (miRNA:ita). Erilaisia ​​EV:n alatyyppejä on kuvattu, mukaan lukien eksosomit, mikrovesikkelit tai mikropartikkelit, apoptoottiset kappaleet, eksosomit ja endosomit niiden alkuperän, koon, sisällön ja biogeneesin perusteella (taulukko 1). Suppeassa merkityksessä sähköautot viittaavat yleensä eksosomeihin tai mikrovesikkeleihin. Tässä katsauksessa käytämme kattavaa termiä "EVs" keskittyäksemme eksosomeihin ja mikrovesikkeleihin, koska eri alatyyppien ominaisuudet ovat päällekkäisiä. EV:t löydettiin alun perin yli 30 vuotta sitten, mutta niiden fysiologisen roolin uskottiin rajoittuvan solunsisäisten tai solujen kalvokomponenttien erittymiseen. Viimeaikaiset edistysaskeleet ovat kuitenkin osoittaneet, että EV:t osallistuvat useisiin biologisiin prosesseihin, kuten immuunimodulaatioon, hemostaasiin ja kudosten lisääntymiseen/regeneraatioon, jotka voivat vaikuttaa elinten kehitykseen ja uusiutumiseen. EV:t löytyvät laajalti myös patologisissa olosuhteissa. Niiden läsnäolo missä tahansa kehon nesteessä laajentaa sähköajoneuvojen diagnostista roolia biomarkkereina erityyppisissä sairauksissa. EV:t edistävät myös taudin etenemistä vaikuttamalla tulehduksen, tromboosin ja kasvainten muodostumiseen. Toisaalta sähköautot ovat saaneet paljon lääketieteellistä huomiota mahdollisena terapeuttisena välineenä, joka perustuu niiden kykyyn siirtää proteiineja ja geneettisiä materiaaleja. Tässä katsauksessa keskitymme sähköajoneuvojen rooliin munuaisten fysiologiassa ja sairausprosesseissa sekä niiden mahdolliseen soveltuvuuteen diagnostiikassa ja terapiassa useissamunuaisten sairaudet.

Solunulkoisten rakkuloiden fysiologinen rooli munuaisissa

Fysiologisissa olosuhteissa sähköautojen tärkeimmät biologiset toiminnot ovat ei-toivottujen aineiden poistaminen isäntäsoluista. EV:t voivat myös siirtää tärkeää biologista tietoa vastaanottajasoluilleen toimittamalla geneettistä materiaalia, proteiineja, lipidejä ja reseptoreita. RNA:iden tai miRNA:iden kuljettamisella voi olla huomattava vaikutus vastaanottajasoluihin ohjelmoimalla uudelleen niiden geneettisiä ominaisuuksia. Alla käsittelemme yksityiskohtaisesti EV:iden biologista toimintaa munuaisten fysiologiassa (kuva 1A).

Kuva 1. Solunulkoisten rakkuloiden (EV) rooli normaaleissa munuaisissa ja munuaissairaudissa. (A) EV:t välittävät solujen välistä viestintää, moduloivat solujen homeostaasia, elektrolyytti-/vesitasapainoa, tubulusten regeneraatiota ja tulehdusreaktioita normaaleissa munuaisissa. (B) EV:t vaikuttavat taudin etenemiseen vahvistamalla tulehdusta ja indusoimalla tubulointerstitiaalista fibroosia tai glomerulaarista epiteeli-mesenkymaalista siirtymää (EMT). EV:t voivat myös olla osallisena munuaissolukarsinooman (RCC) ja munuaissiirteen hylkimisreaktion patogeneesissä.

Ag, antigeeni; CD-levyt, keräyskanava; DC, dendriittisolu; DT, distaalinen tubulus; ENaC; epiteelin natriumkanava; PT, proksimaalinen tubulus; TEC, tubulaariset epiteelisolut.

Muokattu artikkelista Kwon et ai. (Korean J Intern Med 2019;34:470-479) Creative Commons -lisenssillä.

Homeostaasi ja solujen selviytyminen

Yksi EV:n tärkeimmistä biologisista rooleista on solunsisäisten myrkyllisten materiaalien poistaminen solunulkoisiin tiloihin. Kun solut käyvät läpi useita biologisia prosesseja, ne keräävät vaurioituneita organelleja ja solujätettä, mikä voi aiheuttaa solustressiä, mikä johtaa solukuolemaan tai tulehdukseen. Eukaryoottisolut ovat kehittäneet itsepuolustusmekanismin solunsisäisen jätteen poistamiseksi – EV:iden erittymiseksi solunulkoiseen tilaan. Tällä tavalla solut voivat tehokkaasti eliminoida mahdollisesti haitallisia kromosomaalisia DNA-fragmentteja eksosomien kautta. Tämän prosessin estäminen voi aiheuttaa synnynnäisen immuunivasteen, DNA-vaurion ja apoptoosin normaaleissa ihmissoluissa.Munuainensolut ovat suhteellisen herkkiä biologiselle stressille. Hypoksisissa olosuhteissa munuaisten tubulussolut lisäävät ennakoivasti eksosomien erityksen määrää ja muuttavat eksosomien koostumusta vastaamaan tiettyjä biologisia tarpeita. EV:n otto vastaanottajasoluihin on myös erittäin tärkeä biologinen prosessi solujen välisessä viestinnässä. Yleisin solujen sisäänoton mekanismi on endosytoosi, jossa vastaanottajasolut nielaisevat EV:t. EV:n vapautumisen ja sisäänoton välinen tasapaino riippuu emo/vastaanottajasolujen fysiologisesta tilasta, emo/vastaanottajasolujen tyypistä ja ligandien/reseptorien tunnistamisesta EV:issä ja vastaanottajasoluissa.

Tulehdus/immunomodulaatio 

EV:t ovat pienoisversio emosoluistaan, joten niiden immunologinen toiminta riippuu merkittävästi niiden alkuperästä ja mikroympäristöstä, jolle niiden emosolut altistuvat. Esimerkiksi dendriittisoluista peräisin olevat EV:t voivat toimia antigeeniä esittelevinä vesikkeleinä esittelemällä peptidi-major histocompatibility -kompleksi (MHC) -kompleksit suoraan T-soluille. Nämä peptidi-MHC-kompleksit voidaan siirtää muihin vastaanottajasoluihin, jotka esittelevät epäsuorasti antigeenejä ja johtavat myöhemmin immuunisolustimulaatioon. Toisaalta kasvainsolujen erittämät EV:t voivat välittää immunosuppressiivista vastetta vaihtamalla monosyyttejä ja T-soluja tolerogeenisiin alatyyppeihin, estämällä monosyyttien erilaistumista tai indusoimalla sivullisten T-solujen apoptoosia, niin kutsuttua aktivaatio-indusoitua solukuolemaa. . Emosolujen fysiologinen tila vaikuttaa merkittävästi EV:n pitoisuuteen. Esimerkiksi hypoksisista kasvainsoluista peräisin olevat eksosomit voivat indusoida korkeampaa erilaistumista ja myeloidista peräisin olevien suppressorisolujen aktivaatiota verrattuna eksosomeihin, jotka on johdettu soluista normoksisissa olosuhteissa.

Antimikrobinen vaikutus

Virtsatiejärjestelmä altistuu jatkuvasti ulkoympäristön mikro-organismeille, mikä asettaa sen suureen virtsatieinfektioriskiin. Suurin osa virtsateistä virtsaputkea lukuun ottamatta pysyy kuitenkin yleensä steriileinä. Tätä vastustuskykyä infektioita vastaan ​​välittävät useat tekijät. Perinteisesti anatomisia esteitä, kuten glykoproteiiniplakkia ja hydratoituneen liman kerrosta, sekä immunologisia esteitä erilaisista immuunisoluista ja epiteelisolujen limakalvosta pidettiin tärkeimpinä isännän puolustusmekanismeina. Äskettäin sähköautoilla on havaittu olevan merkittävä rooli virtsateiden infektioita vastaan. Proteominen tutkimus osoitti, että rikastetut synnynnäiset immuuniproteiinit, mukaan lukien kalprotektiini ja lysotsyymi C, virtsan EV:issä voivat välittää antimikrobista vaikutusta. Vaikka autofagia on hyvin kehittynyt solujen puolustusmekanismi vieraiden patogeenien poistamiseksi, jotkut bakteerit ovat kehittäneet puolustusmekanismeja autofagian voittamiseksi neutraloimalla lysosomaalista pH:ta. Miaon et al. osoittaa, että virtsarakon epiteelisolut voivat voittaa tämän ilmiön eksosomien kautta - karkottamalla eksosomien ympäröimiä bakteereja solunsisäisestä tilasta.

Munuaisten uudistaminen/korjaus

Mesenkymaaliset kantasolut (MSC:t) tunnetaan hyvin regeneratiivisesta ja parantuvasta potentiaalistaan ​​eri elimissä, mukaan lukienmunuaiset.MSC:iden korjaava potentiaali välittyy kuitenkin sähköautojen kautta eikä MSC:iden itsensä erilaistumispotentiaalin kautta. MSC-peräiset EV:t sisältävät erilaisia ​​antioksidantteja ja kasvutekijöitä, jotka stimuloivat paikallisten kantasolujen erilaistumista. Geneettisten materiaalien, kuten DNA:n, miRNA:iden tai mRNA:iden, toimittaminen EV:iden kautta voi myös tuoda vanhempien MSC:iden reparatiivisen potentiaalin vastaanottajasoluihin. Ranghino et al.:n tutkimuksessa glomerulaariset MSC-peräiset EV:t välittivät tubulaaristen epiteelisolujen regeneraatiota ja lievittivät iskeemistä akuuttia munuaisvauriota (AKI) siirtämällä mRNA:ita ja miRNA:ita, joilla oli mahdollisia pro-regeneratiivisia vaikutuksia.

Napsauta Kuinka ottaa Cistanche

KYSY LISÄÄ:david.deng@wecistanche.com

Hemostaasi ja verihiutaleiden aggregaatio

Lukuisat julkaisut ovat raportoineet plasman sähköautojen hyytymisominaisuuksista ihmisillä. Verihiutaleista, endoteelisoluista tai leukosyyteistä peräisin olevien EV:iden havaittiin osallistuvan hemostaasin kulkuun. Nämä sähköautot voivat käynnistää hyytymisprosessin paljastamalla fosfatidyyliseriinin (PS) pinnoilleen, jotta hyytymistekijöiden sitoutumiskohdat ovat mahdollisia. Toinen mekanismi on kudostekijöiden ilmentyminen niiden pinnoilla, mikä käynnistää ulkoisen hyytymisreitin ja johtaa trombiinipurkaukseen ja verihiutaleiden hyytymän muodostumiseen. Yu et al. osoitti, että potilaatdiabeettinen munuainentaudilla oli merkittävästi korkeampi taso PS:ää ilmentäviä mikrovesikkeleitä verrattuna kontrolliryhmiin. He havaitsivat myös, että korkeammat PS-positiivisten mikrovesikkelien tasot liittyivät hyperkoaguloituvaan tilaan sekä huonompaan munuaisten toimintaan. Samanlainen löydös havaittiin potilailla, joilla oli immunoglobuliini A -nefropatia.

Äskettäin useissa tutkimuksissa on tarkasteltu uudelleen sähköajoneuvojen hyytymistä edistäviä ominaisuuksia, koska verenkeruussa, plasman valmistelussa ja sähköajoneuvojen eristämisessä on tehty teknisiä parannuksia. Mielenkiintoista on, että terveistä yksilöistä eristetyt plasma-EV:t edistävät fibrinolyysiä hallitsevammin kuin hyytymistä. Tämä ero viittaa EV:iden ambivalenttiseen rooliin hemostaasiprosesseissa, mikä riippuu mikroympäristöstä. Lisäksi asianmukainen EV-näytteiden valmistelu on tärkeää, jotta niiden roolista ihmiskehossa ymmärretään paremmin.

Suonen eheys ja revaskularisaatio

Endoteelisoluista peräisin olevat EV:t auttavat ylläpitämään verisuonten eheyttä ja edistämään verisuonten endoteelisolujen eloonjäämistä poistamalla solukuolemasignaaleja ja vapauttamalla ylimääräisiä komplementteja verisuonten endoteelisoluista. Vaurioituneissa verisuonissa verihiutaleperäiset EV:t indusoivat endoteelisolujen adheesiota solunulkoiseen matriisiin, mikä auttaa endoteelin regeneraatiossa ja heikentää verisuonten läpäisevyyttä.

Kasvaimesta peräisin olevat EV:t ovat tunnettuja angiogeneettisistä ominaisuuksistaan, mutta EV:t voivat myös indusoida angiogeneesiä fysiologisissa olosuhteissa. Endoteelisoluista peräisin olevat EV:t moduloivat angiogeneesiä edistämällä endoteelisolujen invaasiota ja kapillaarimaisen rakenteen muodostumista. Viime aikoina tiettyjen miRNA:iden, mukaan lukien miR-126 tai miR-124, siirtämisellä endoteelisoluista johdettujen EV:iden ja vastaanottavien endoteelisolujen avulla on havaittu olevan merkittävä rooli angiogeneesissä. MSC:n indusoimat EV:t indusoivat myös angiogeneesiä siirtämällä proteiineja, kuten fosforyloituja signaalimuuntimia ja transkriptio-3-aktivaattoreita tai ydintekijä-kB-reittiin liittyviä proteiineja, mikä johtaa proangiogeenisten proteiinien transkriptioon. MSC-peräiset EV:t voivat myös siirtää useita kasvutekijöitä, mukaan lukien epidermaalinen kasvutekijä ja verisuonten endoteelikasvutekijä, endoteelisoluihin, jotka edistävät angiogeneesiä. Tarkempia tietoja useista soluista peräisin olevien EV:iden angiogeneettisestä mekanismista löytyy Todorovan et al.:n katsausartikkelista.

Elektrolyytti- ja vesitasapaino

Natriumin/veden reabsorptio on yksi munuaisten tubulussolujen tärkeimmistä tehtävistä. Kaksi kolmasosaa suodatetusta natriumista imeytyy takaisin proksimaalisiin tubulusepiteelisoluihin ja hienosäätö natriumille, uudelleenabsorptio tapahtuu distaalisessa tiehyessä ja keräyskanavissa. Siksi vuorovaikutteinen viestintä proksimaalisten ja distaalisten/keräävien putkimaisten solujen välillä on tärkeää elektrolyyttitasapainon ja tilavuuden säätelyn asianmukaisen ylläpitämisen kannalta. Jellan et al.:n tutkimus osoitti, että proksimaalisista tubulussoluista peräisin olevat eksosomit voivat säädellä epiteelin natriumkanavan aktiivisuutta distaalisessa tiehyessä ja keräyskanavissa kuljettamalla eksosomaalisesti glyseraldehydi-3-fosfaattidehydrogenaasia. Vasopressiinille altistuessaan aivokuoren keräyskanavan putkimaiset solut lisäävät akvaporiinivesikanavien tuotantoa sekä itseensä että eksosomeissaan. Nämä eksosomit voisivat siirtää toiminnallisia akvaporiinikanavia muihin putkimaisiin soluihin, mikä lisää niiden vedensiirtokapasiteettia. Välittämällä munuaisten epiteelisolujen välistä ja intrasellulaarista viestintää eri nefronisegmenttien välillä, eksosomit tarjoavat merkittävän roolin elektrolyytti- ja nestetasapainossa ihmiskehossa.

Solunulkoiset rakkulat munuaissairauden välittäjinä

Patologisissa olosuhteissa EV:ien tuotanto lisääntyy merkittävästi, mikä edistää taudin alkamista ja etenemistä immunomodulaation, trombogeneesin ja onkogeneesin kautta. Munuaisten EV:iden yksityiskohtainen rooli eri taudinkuluissa käsitellään alla (kuvio 1B).

Glomerulaarinen sairaus 

Pitkälle edenneessä glomerulaarisessa sairaudessa tubulusvaurio ja fibroosi ovat munuaisten vajaatoiminnan johtavat mekanismit. Jeon et al.:n äskettäinen tutkimus osoitti, että vaurioituneiden podosyyttien vapauttamien EV:iden miRNA:t voivat indusoida tubulaaristen epiteelisolujen apoptoosia, mikä viittaa mahdolliseen glomerulotubulaariseen ylikuulumiseen. Tämä tutkimus osoitti myös, että miRNA-profiili vaurioituneiden podosyyttien EV:issä poikkeaa vahingoittumattomien podosyyttien vastaavista, ja loukkaantuneiden podosyyttien miRNA-mimiikit voivat tuottaa proapoptoottisen vaikutuksen munuaisten tubulusepiteelisoluihin. Diabeettisessa nefropatiassa altistuminen korkeille glukoositasoille voi indusoida EV-tuotantoa podosyyteistä. Tubulaariset epiteelisolut ottavat vastaan ​​nämä podosyyteistä peräisin olevat EV:t ja synnyttävät tubulaarista fibroosia p38-fosforylaation kautta.

Akuutti munuaisvaurio

Äskettäinen miRNA-sekvensointitutkimus osoitti, että virtsan eksosomaalisilla miRNA:illa on tyypillisiä profiileja ja toiminnallisia ominaisuuksia, jotka riippuvat AKI-vaiheesta. Useat ekso-miRNA:t (miR-16, miR-24 ja miR-200c) lisääntyivät varhaisen vauriotilan aikana, ja niiden kohde-mRNA:iden ilmentyminen vaikutti merkittävästi munuaisytimen . Varhaisen toipumisvaiheen aikana ekso-miRNA:t, jotka jakavat Zeb1/2:n yhteisenä kohteena, lisääntyivät merkittävästi, mikä viittaa niiden rooliin kasvutekijään (TGF){7}} liittyvän munuaisfibroosin transformaatiossa. Iskemia-reperfuusiovauriossa hypoksinen vaurio indusoi lisääntynyttä EV:iden tuotantoa tubulaarisissa epiteelisoluissa, jotka sisältävät TGF- 1 mRNA:ta. Näiden TGF{10}}-mRNA:iden eksosomaalinen kuljetus fibroblasteihin johtaa lopulta fibroblastien aktivaatioon ja lisääntymiseen. Toisaalta Ranghino et ai. osoitti äskettäin, että munuaiskerästen sisällä olevat MSC:t voivat edistää munuaisten kemian jälkeistä palautumista ensisijaisesti EV:iden vapautumisen kautta.

Sepsikseen liittyvässä AKI:ssa verihiutaleperäiset ja neutrofiiliperäiset EV:t osoittavat tulehdusta edistäviä ja prokoagulanttivaikutuksia, jotka voivat estää bakteerien kasvun ja niiden leviämisen. Nämä EV:t voivat kuitenkin systemaattisesti aiheuttaa oksidatiivista stressiä ja levittää tulehdusvasteita, mikä johtaa huonompiin kliinisiin tuloksiin.

Tubulointerstitiaalinen tulehdus

Tubulointerstitiaalinen tulehdus on yleinen ominaisuus sekä akuutissa ettäkrooninen munuaissairaus.Lv ym. havaitsivat merkittävän tubulusepiteelisoluista peräisin olevan eksosomaalisen miRNA-19b-3p:n lisääntymisen sekä lipopolysakkaridi-indusoidussa AKI-mallissa että adriamysiinin aiheuttamassa kroonisessaproteinurinen munuainensairauden malli. Tubulaarisesta epiteelisolusta peräisin oleva eksosomaalinen miRNA-19b-3p edisti M1-makrofagien aktivaatiota ja tubulointerstitiaalista tulehdusta. Tämä ryhmä osoitti myös, että CCL2-mRNA:n eksosomaalinen kuljetus tubulaarisista epiteelisoluista makrofageihin voisi välittää albumiinin aiheuttamaa tubulointerstitiaalista tulehdusta. Hypoksia on toinen hyvin tunnettu munuaisten tubulointerstitiaalisen tulehduksen stimulaattori. Hypoksinen stimulaatio indusoi hypoksian aiheuttaman tekijän -1 ilmentymisen tubulaarisissa epiteelisoluissa. Tämä ärsyke johtaa eksosomaaliseen miRNA:n -23siirtoon putkimaisista epiteelisoluista makrofageihin, mikä laukaisee makrofagien aktivoitumisen ja edistää tubulointerstitiaalista tulehdusta. Siten makrofagien aktivaation modulointi estämällä eksosomaalinen miRNA- tai mRNA-kuljetus tubulaarisista epiteelisoluista voi olla uusi terapeuttinen lähestymistapa.

Fibroosi

Fibroosi glomeruluksissa ja tubuluksissa on perimmäinen patologinen prosessikrooniset munuaissairaudetja loppuvaiheessamunuaissairaus, ja EV:iden patofysiologista roolia fibroosissa on tutkittu useissa tutkimuksissa. Erilaiset ärsykkeet munuaissoluissa, kuten hypoksia, oksidatiivinen stressi tai korkea glukoosi, voivat johtaa EV-eritykseen tai muutoksiin EV-koostumuksessa. Vaurioituneiden munuaissolujen erittämät EV:t voivat siirtyä muihin normaaleihin munuaissoluihin, jolloin niiden fenotyyppi muuttuu ja fibroblastit aktivoituvat. Hypoksisissa olosuhteissa vaurioituneet tubulaariset epiteelisolut siirtävät TGF{0}}-mRNA:ta fibroblasteihin eksosomierityksen kautta, mikä lopulta johtaa fibroblastien lisääntymiseen/aktivoitumiseen ja munuaistiehyiden fibroosin etenemiseen. Wu et ai.:n in vitro -tutkimus. osoitti, että korkealla glukoosilla käsitellyistä munuaiskerästen endoteelisoluista erittyneet EV:t voivat laukaista podosyyttien epiteeli-mesenkymaalisen siirtymän siirtämällä TGF- 1-mRNA:ta glomerulaarisiin mesangiaalisoluihin. Tämä prosessi indusoi solujen lisääntymistä ja ekstrasellulaarisen matriisin ylituotantoa glomeruluksissa, mikä on diabeettisen nefropatian avainpatologinen mekanismi. Useat EV:ssä olevat miRNA:t, kuten miR-21, miR-192 ja miR-34a, vaikuttavat myös tubulaarisen fibroosin ja glomerulaarisen fibroosin biologisiin prosesseihin, vastaavasti.

Munuakivitauti

Ottaen huomioon sähköautojen merkittävän roolin erilaisten välittäjinämunuaisten sairaudetUseat tutkimukset ovat spekuloineet, että sähköautoilla on rooli kiven muodostumisessa. Esimerkiksi He et al.:n in vitro -tutkimus osoitti, että munuaisten tubulussolujen altistuminen erilaisille oksalaattipitoisuuksille voi vaikuttaa tubulussolujen eksosomien kokoon ja koostumukseen. Tämä tulos viittaa siihen, että eksosomien biologinen rooli voi riippua oksalaattialtistuksen tasosta tietyssä mikroympäristössä. Muut in vitro -tutkimukset Singhto et ai. osoittivat, että kalsiumoksalaattikiteille altistuneista ihmisen makrofageista peräisin olevat eksosomit voivat indusoida monosyyttien/T-solujen/neutrofiilien migraatiota/aktivaatiota ja tehostaa tulehdusta edistävän sytokiiniinterleukiinin tuotantoa-8. Näillä eksosomeilla oli suurempi kyky sitoa kalsiumoksalaattikiteitä ja sen jälkeen tehostettu kiteiden tunkeutumista solunulkoisen matriisin läpi, mikä viittaa makrofageista peräisin olevien eksosomien mahdolliseen rooliin munuaisten interstitiumin kiteiden invaasiossa.

Munuaissyöpä

EV:t välittävät solujen välistä viestintää kasvainsolujen välillä. Syöpäsoluista peräisin olevat EV:t sisältävät proangiogeenisiä mRNA:ita ja erilaisia ​​​​miRNA:ita, joilla on kasvaimia invasiivisia ominaisuuksia. Kirkkaat munuaissolukarsinoomaperäiset EV:t voivat vaikuttaa negatiivisesti viereisiin immuunisoluihin aktivoimalla TGF-/SMAD-signalointireittiä. EV:iden tiedetään myös välittävän kemoresistenssiä munuaissyöpäsoluissa kuljettamalla pitkää ei-koodaavaa/kilpailevaa endogeenistä RNA:ta, mikä lopulta johtaa prometastaattisten reseptorien korkeampaan ilmentymiseen. Lisätietoa sähköajoneuvojen roolista urologisissa pahanlaatuisissa kasvaimissa on kuvattu hyvin Linxweilerin ja Junkerin katsausartikkelissa.

Solunulkoiset rakkulat biomarkkereina erilaisissa munuaissairauksissa

Suurin osa munuaissairauksien EV-tutkimuksista on keskittynyt biomarkkereiden löytöihin. EV:itä löytyy monen tyyppisistä biologisista nesteistä, mukaan lukien seerumi, virtsa, rintamaito, aivo-selkäydinneste, sylki, askites ja bronkoalveolaarinen huuhteluneste. Fysiologisissa olosuhteissa lähes kaikki virtsan EV:t ovat peräisin munuaissoluista, koska kiertävät EV:t eivät yleensä kulje glomerulaarisen tyvikalvon läpi. Siksi virtsan EV:n elinkohtainen alkuperä muodostaa suurimman edun virtsan EV:n käytöstä biomarkkereinamunuaisten sairaudet. Lisäksi virtsan EV:itä voidaan saada ei-invasiivisesti ja toistuvasti, mikä tarjoaa tärkeää tietoa diagnoosista, ennusteesta ja hoitovasteesta.

Vaikka kiertävät EV:t voivat olla peräisin eri elimistä, seerumista ja plasmasta, ne voivat silti tarjota merkittävää tietoa taudin laajuudesta ja ennusteesta.munuaissairauskoska kliinisen lopputuloksen määrää paitsi itse munuaisvaurio, myös kaukaisten elinten toimintahäiriöt, mukaan lukien keuhkot, sydän, aivot, maksa ja immuunijärjestelmä. Helpompi kliininen saavutettavuus on myös valtava etu kiertävien sähköautojen käyttämisestä biomarkkereina munuaissairauksissa.

Viimeaikaiset edistysaskeleet "omic"-tutkimuksissa ovat nopeuttaneet uusien EV-biomarkkereiden löytämistä, jotka mahdollistavat patologisten prosessien havaitsemisen jopa perinteisiä biomarkkereita aikaisemmin. Salih ym. vertasivat virtsan sähköautoja vuodestaautosomaalinen dominantti polykystinen munuaissairaus (ADPKD)potilaat ja terveet kontrollit käyttämällä kvantitatiivista proteomiikkaa. Niistä proteiineista, joiden runsaus oli suurempi, valittiin viisi proteiinia, mukaan lukien komplementit ja plakiinit, lisäanalyysiä varten perustuen niiden merkitykseen reittianalyysissä. Erityisesti korkeampi komplementtitaso virtsan EV:issä havaittiin nuoremmilla ADPKD-potilailla, joilla oli säilynyt munuaistoiminta, mikä nosti sen potentiaalia biomarkkerina. Erilaisten tutkimusten suuren tietomäärän ja rajallisen tilan vuoksi sähköautojen rooli biomarkkereina on koottu taulukkoon 2.

ADPKD, autosomaalinen hallitseva polykystinen munuaissairaus; AGS3, G-proteiinisignaloinnin 3 aktivaattori; AKI, akuutti munuaisvaurio; ATF3, aktivoiva transkriptiotekijä 3; CKD, krooninen munuaissairaus; DN, diabeettinen nefropatia; DM, diabetes mellitus; EV, solunulkoinen rakkula; FSGS, fokaalinen segmentaalinen glomeruloskleroosi; IgA, immunoglobuliini A; LN, lupus-nefriitti; lncRNA, pitkä ei-koodaava RNA; MCD, minimaalisen muutoksen sairaus; miRNA ja miR, mikroRNA; mRNA, lähetti-RNA; NGAL, neutrofiiligelatinaasiin liittyvä lipokaliini; PKD, polykystinen munuaissairaus; RCC, munuaissolusyöpä; RT-qPCR, käänteistranskriptio-kvantitatiivinen polymeraasiketjureaktio; RT-PCR, käänteistranskriptiopolymeraasiketjureaktio; SH2D1B, SH2-domeenia sisältävä proteiini 1B; TIMP, metalloproteinaasin kudosinhibiittori; TNF-, tuumorinekroositekijä alfa; WT-1, Wilms-kasvain 1.

Solunulkoiset rakkulat terapeuttisina lääkkeinä erilaisissa munuaissairauksissa

Solunulkoiset rakkulat terapeuttisen materiaalin lastina Sähköautojen rooli kantajina on saanut viime aikoina paljon huomiota. EV:llä on useita biologisia etuja vektorina muihin menetelmiin verrattuna, mukaan lukien stabiilius, pieni koko ja alhainen immunogeenisyys. Tietyt solun pintamolekyylit sähköautoissa lisäävät niiden kohdistuskapasiteettia vähemmillä off-kohtvaikutuksilla. Nanosoidut sähköautot, joissa on tiettyjä pintamolekyylejä, voivat jopa läpäistä luonnollisia esteitä, kuten veri-aivoesteen. Myös EV:t käyttävät vastaanottajasolujen natiivimekanismeja sisäistyksen ja solunsisäisen kaupan aikana. Biomolekyylilastin, kuten mRNA:n, miRNA:n ja proteiinien, toimittaminen voi muuttaa vastaanottajasolujen geneettistä profiilia ja biologista vastetta, mikä johtaa sairausprosessien modulaatioon.

Perinteisten anti-inflammatoristen lääkkeiden EV-latauksen terapeuttista soveltuvuutta on tutkittu. Esimerkiksi deksametasonia käytetään laajalti tulehduksen hillitsemiseen erilaisissamunuaisten sairaudet, mutta sen kliininen käyttö on rajoitettu merkittävien haittavaikutusten vuoksi. Inkuboimalla makrofageja deksametasonin kanssa makrofageista johdettua deksametasonia sisältävää EV:tä tuotettiin onnistuneesti ja toimitettiin hiirten tulehtuneisiin munuaisiin, mikä osoitti merkittävää munuaistulehduksen ja fibroosin tukahduttamista. Erityisesti deksametasoni sisältävä EV vähensi merkittävästi systeemisen steroidihoidon haittavaikutuksia, kuten hyperglykemiaa ja hypotalamus-aivolisäke-lisämunuaisen akselin suppressiota.

Viimeisen vuosikymmenen aikana sähköajoneuvojen tutkimus on kehittynyt räjähdysmäisesti. Tieteidenvälinen yhteistyö lääketieteen ja biolääketieteen tekniikan välillä on valjastanut sähköautot tehokkaiksi lääkkeiden jakeluvälineiksi nanoteknologian soveltamisen kautta. Useat tutkimukset ovat onnistuneesti lataaneet geneettistä materiaalia sähköajoneuvoihin ja osoittaneet vaikutuksia sairauden kulujen muokkaamiseen. Yim ym. kehittivät äskettäin uuden tekniikan liukoisten proteiinien tehokkaaseen solunsisäiseen siirtoon eksosomien kautta optogeneettistä suunnittelua käyttämällä. Tämä tekniikka otettiin käyttöön kokeellisessa sepsismallissa, joka osoitti kappa B:n (IKB) toimituksen eksosomaalisen superrepressori-inhibiittorin suojaavan vaikutuksen hiiren septisessä AKI-mallissa. Äskettäin ryhmämme on myös osoittanut eksosomaalisen superrepressorin IKB:n toimituksen hyödyllisen vaikutuksen iskeemisessä AKI-mallissa (tarkisteltavana).

Solunulkoiset rakkulat munuaisten korjaamiseen

Kantasoluterapialla on suuria etuja useissa kokeissamunuaisvaurioei niiden erilaistumispotentiaalin vaan sähköautojen parakriinisten vaikutusten kautta. MSC:istä tai endoteelisoluista erittyneillä EV:illä on osoitettu olevan merkittävä rooli tubulussolujen apoptoosin/fibroosin sekä tubulaaristen ja endoteelisolujen proliferaation parantamisessa erilaisissa AKI-malleissa. Tämä hyödyllinen vaikutus havaittiin myös kokeellisissa kroonisen munuaissairauden malleissa, jotka parantavat epiteelistä mesenkymaaliseen siirtymistä ja estävät tulehdussolujen infiltraatiota. MSC:t, jotka oli suunniteltu yliekspressoimaan miRNA-let7c:tä, voivat selektiivisesti kuljettaa miRNA-let7c:tävaurioitunut munuainensoluja käyttämällä eksosomeja, mikä johti suojaukseen munuaisvauriolta ja vähentyneeltä fibroosilta yksipuolisessa virtsanjohtimen tukkeutumismallissa. Nagaishi ym. osoittivat, että MSC-peräiset munuaisten troofiset tekijät, mukaan lukien eksosomit, voivat lievittää albuminuriaa ja immuunisolujen infiltraatiota munuaisiin diabeettisessa nefropatiamallissa. MSC-peräiset eksosomit osoittivat antiapoptoottista vaikutusta ja suojasivat tiukkaa liitosrakennetta putkimaisissa epiteelisoluissa. Virtsan kantasoluista peräisin olevien eksosomien suonensisäiset injektiot voivat myös vähentää virtsan mikroalbumiinin erittymistä ja estää podosyyttien / tubulaaristen epiteelisolujen apoptoosia diabeettisissa rotissa.

MSC:iden lisäksi muista alkuperää olevista sähköautoista on havaittu renoprotektiivista vaikutusta eläimillämunuaisvauriomallit. Eläinten seerumeista saadut eksosomit etäiskeemisen esikäsittelyn jälkeen saattoivat heikentää sepsiksen aiheuttamaa munuaisvauriota, ja tämä välitti eksosomaalisen miRNA:n noususäätelyn-21. Dominguez ym. osoittivat, että EV:iden suonensisäinen annostelu rotan munuaisten tubulussoluista saattoi vähentää merkittävästi munuaisvaurioita vastaanottajilla iskeemisen vamman jälkeen. Tämä ryhmä osoitti myös, että ihmisen munuaisten eksosomit voivat estää iskeemisen munuaisvaurion alastomissa rotissa. Kliinisiä todisteita EV-hoidon renoprotektiivisesta vaikutuksesta ihmisillä on kuitenkin suhteellisen vähän. Useat ongelmat rajoittavat sähköajoneuvojen terapeuttista käyttöä ihmisillä; EV:iden alhainen saanto viljellyistä soluista ja ennenaikainen EV-eristys/puhdistus, jossa on riski kontaminaatiosta muista molekyyleistä, joilla on samanlainen tiheys. Vaikka useat tutkimukset ovat osoittaneet lupaavia edistysaskeleita sähköajoneuvojen eristämisessä ja puhdistuksessa, joita tarkastellaan muualla, tarvitaan lisätoimia eristyksen tehokkuuden ja puhtauden parantamiseksi. Myös laajamittaista tuotantoa tarvitaan sähköajoneuvojen terapeuttiseen käyttöön ihmisillä. Yang et ai. käytti äskettäin solun nanoporaatiomenetelmää tuottaakseen laajamittaisia ​​eksosomeja, jotka sisälsivät terapeuttisia mRNA:ita ja kohdentavia peptidejä. Käyttämällä tätä strategiaa ne voisivat tuottaa huomattavasti suuremman määrän eksosomeja ja eksosomaalisia mRNA-transkriptejä verrattuna bulkkielektroporaatioon ja muihin eksosomien tuotantostrategioihin. Lopuksi tarvitaan kehittyneitä tekniikoita EV-sisällön hienosäätöön käyttämällä transfektiota tai solutekniikkaa spesifisten transkriptien tai proteiinikoostumuksen kuljettamiseksi kohdesoluihin. Tämä johtaa parempaan ymmärrykseen tiettyjen sähköautojen biologisesta roolista tietyissä tilanteissamunuaissairausmalleja ja laajentaa sähköajoneuvojen terapeuttista soveltuvuutta erilaisiinmunuaisten sairaudet.

Solunulkoiset vesikkelit mahdollisina terapeuttisina kohteina

Kuten olemme maininneet, EV:t voivat välittää munuaisvaurion leviämistä septisissa, tulehduksellisissa tai trombogeenisissä olosuhteissa. Siksi sähköautojen vapautumisen ja sisäänoton tilapäinen estäminen voi lievittää kudosvaurioita. Erilaisten farmakologisten aineiden, mukaan lukien verihiutaleiden estoaineet, statiinit, kalsiumkanavasalpaajat ja absiksimabi, havaittiin vaikuttavan negatiivisesti EV:n vapautumis- ja ottoprosessiin, jota tarkastellaan muualla. Ei ole kuitenkaan täysin tutkittu, voiko sähköajoneuvojen vapautumisen ja sisäänoton estäminen vaikuttaa suoraan taudin kulkuun. Mossbergin et al. osoitti, että C1-inhibiittori voi merkittävästi vähentää kemotaktisten kiniini B1-reseptoripositiivisten endoteelin mikrovesikkelien vapautumista, mikä viittaa siihen, että sillä on terapeuttista potentiaalia tulehdussairauksissa. Lisätutkimuksia tarvitaan, jotta voidaan ymmärtää kliininen soveltuvuus EV-vuorovaikutuksen hallitsemiseen vastaanottajasolujen kanssa systeemisissä tulehdustiloissa.

Päätelmät ja näkökulmat

Sähköautot ovat mukana solujen välisessä viestinnässämunuaiset,välittää podosyytti-tubulointerstitiaalista/proksimaalista-distaalista tubulaarista/glomerulus-tubulaarista ylikuulumista. EV:t voivat joko tarjota fysiologisia rooleja munuaisten korjaamisessa ja immunomodulaatiossa tai välittää patologisia prosesseja, jotka aiheuttavat tromboosia ja tulehdusta. Viimeaikaiset tutkimukset ovat merkittävästi parantaneet ymmärrystämme sähköautojen roolistamunuainenfysiologia ja patologia. Suurin osa tuloksista rajoittuu kuitenkin kuvaavaan transkriptomiseen/proteomiseen analyysiin, ja niiltä puuttuu johdonmukaisuus ja luotettavuus. Tiukka validointi kliinisillä kokeilla ja laajamittaisilla kohorttitutkimuksilla on tarpeen ennen kliiniseen käyttöön ottamista. EV-eristystekniikoiden optimointi edelleen ja EV:n geneettisten materiaalien tai proteiinikoostumusten huolellinen käsittely ovat myös tarpeen kliinisen harkinnan kannalta. Nämä ponnistelut laajentavat tietämysämme sähköajoneuvojen roolista munuaissairauksien kehittymisessä/etenemisessä ja laajentavat sähköajoneuvojen kliinistä sovellettavuutta uusina diagnostiikka- ja hoitokeinoina.munuaisten sairaudet.

Eturistiriidat

Tae-Hyun Yoo on tieteellisen neuvottelukunnan jäsen ILIAS Biologics Inc:ssä ja päätoimittajaMunuaisten tutkimusja kliininen käytäntö. Chulhee Choi on ILIAS Biologics Inc:n perustaja ja osakkeenomistaja. Kirjoittajilla ei ole muita taloudellisia etuja.

Rahoitus

Tätä työtä on tuettu Korean kansallisen tutkimussäätiön (NRF-2017R1A2B4005720, NRF-2017R1A2B3002241, NRF-2018M3A9E2022820, NRF-2019R1A2C2084535) apurahoilla. Korean hallitus (MSIP).

Kiitokset

Kirjoittajat kiittävät myös Medical Illustration & Designia, joka on osa Yonsei University College of Medicine -yliopiston lääketieteellisen tutkimuksen tukipalveluita, kaikesta tähän työhön liittyvästä taiteellisesta tuesta.

Viitteet

1. Karpman D, Ståhl AL, Arvidsson I. Ekstrasellulaariset rakkulat munuaissairauksissa. Nat Rev Nephrol 2017;13:545–562.

2. Todorova D, Simoncini S, Lacroix R, Sabatier F, Dignat-George F. Extracellular vesicles in angiogenesis. Circ Res 2017; 120:1658–1673.

3. Lipschutz JH. Eksokystin rooli munuaisten ciliogeneesissä, kystogeneesissä, tubulogeneesissä ja kehityksessä. Kidney Res Clin Pract 2019;38:260–266.

4. Linxweiler J, Junker K. Ekstrasellulaariset rakkulat urologisissa maligniteeteissa: päivitys. Nat Rev Urol 2020; 17:11–27.

5. Jing H, Tang S, Lin S, Liao M, Chen H, Zhou J. The role of extracellular vesicles in renal fibrosis. Cell Death Dis 2019; 10:367.

6. Kwon SH. Solunulkoiset rakkulat munuaisten fysiologiassa ja kliinisissä sovelluksissa munuaissairaudessa. Korean J Intern Med 2019; 34:470–479.

7. Takahashi A, Okada R, Nagao K, et ai. Eksosomit ylläpitävät solujen homeostaasia erittämällä haitallista DNA:ta soluista. Nat Commun 2017;8:15287.

8. Borges FT, Melo SA, Özdemir BC, et ai. TGF- 1-, joka sisältää vaurioituneiden epiteelisolujen eksosomeja, aktivoi fibroblasteja kudosten regeneratiivisten vasteiden ja fibroosin käynnistämiseksi. J Am Soc Nephrol 2013;24:385–392.

9. Yáñez-Mó M, Siljander PR, Andreu Z, et ai. Solunulkoisten rakkuloiden biologiset ominaisuudet ja niiden fysiologiset toiminnot. J Extracell Vesicles 2015;4:27066.

10. Ståhl AL, Johansson K, Mossberg M, Kahn R, Karpman D. Eksosomit ja mikrovesikkelit normaalissa fysiologiassa, patofysiologiassa ja munuaissairauksissa. Pediatr Nephrol 2019; 34:11–30.

11. Segura E, Nicco C, Lombard B, et ai. ICAM-1 kypsistä dendriittisoluista peräisin olevissa eksosomeissa on kriittinen tehokkaalle naiiville T-solujen esikäsittelylle. Blood 2005; 106:216–223.

12. Clayton A, Mitchell JP, Court J, Mason MD, Tabi Z. Ihmisen tu mor -peräiset eksosomit heikentävät selektiivisesti lymfosyyttivasteita interleukiinille-2. Cancer Res 2007; 67:7458–7466.

13. Guo X, Qiu W, Liu Q, et ai. Hypoksian aiheuttamien gliooman eksosomien immunosuppressiiviset vaikutukset myeloidista peräisin olevien suppressorisolujen kautta miR-10a/Rora- ja miR-21/Pten-reittien kautta. Onkogeeni 2018; 37:4239-4259.

14. Wu XR, Kong XP, Pellicer A, Kreibich G, Sun TT. Uroplakiinit uroteelin biologiassa, toiminnassa ja taudeissa. Kidney Int 2009;75:1153–1165.

15. Hiemstra TF, Charles PD, Gracia T, et ai. Ihmisen virtsan eksosomit synnynnäisinä immuuniefektoreina. J Am Soc Nephrol 2014; 25:2017–2027.

16. Miao Y, Li G, Zhang X, Xu H, Abraham SN. TRP-kanava tunnistaa patogeenien aiheuttaman lysosomien neutraloinnin käynnistääkseen niiden karkotuksen. Cell 2015; 161:1306–1319.

17. Bochon B, Kozubska M, Surygała G, et ai. Mesenkymaalisten kantasolujen mahdolliset sovellukset munuaissairauksissa. Int J Mol Sci 2019; 20:2462.

18. Ranghino A, Bruno S, Bussolati B, et ai. Glomerulaaristen ja tubulaaristen munuaisten progenitorien ja johdettujen ekstrasellulaaristen rakkuloiden vaikutukset toipumiseen akuutista munuaisvauriosta. Stem Cell Res Ther 2017; 8:24.

19. Gheldof D, Haguet H, Dogné JM, et ai. Solunulkoisten rakkuloiden prokoagulanttiaktiivisuus mahdollisena biomarkkerina tromboosiriskille ja DIC:lle potilailla, joilla on akuutti leukemia. J Thromb Thrombolysis 2017;43:224–232.

20. Ammollo CT, Semeraro F, Milella RA, Antonacci D, Semeraro N, Colucci M. Rypäleiden saanti vähentää trombiinin muodostumista ja tehostaa plasman fibrinolyysiä. Kiertävien prokoagulanttimikrohiukkasten mahdollinen rooli. J Nutr Biochem 2017;50:66–73.

21. Skotland T, Hessvik NP, Sandvig K, Llorente A. Eksosomaalinen lipidikoostumus ja eetterilipidien ja fosfoinositidien rooli eksosomibiologiassa. J Lipid Res 2019; 60:9–18.

22. Del Conde I, Shrimpton CN, Thiagarajan P, López JA. Kudostekijää kantavat mikrovesikkelit syntyvät lipidilautoista ja sulautuvat aktivoituneiden verihiutaleiden kanssa käynnistääkseen koagulaation. Blood 2005; 106:1604–1611.

23. Yu M, Xie R, Zhang Y, et ai. Fosfatidyyliseriini mikropartikkeleissa ja niihin liittyvissä soluissa edistää diabeettisen munuaissairauden hyperkoaguloituvaa tilaa. Nephrol Dial Transplant 2018; 33:2115–2127.

24. He Z, Zhang Y, Cao M, et ai. Fosfatidyyliseriinille altistuvien mikropartikkelien ja niistä peräisin olevien solujen lisääntyminen liittyy hyytymisprosessiin potilailla, joilla on IgA-nefropatia. Nephrol Dial Transplant 2016;31:747–759.

25. Berckmans RJ, Lacroix R, Hau CM, Sturk A, Nieuwland R. Ekstrasellulaariset rakkulat ja koagulaatio terveiden ihmisten veressä tarkistettiin. J Extracell Vesicles 2019;8:1688936.

26. Abid Hussein MN, Böing AN, Sturk A, Hau CM, Nieuwland R. Mikrohiukkasten vapautumisen estäminen laukaisee endoteelisolujen apoptoosin ja irtoamisen. Thromb Haemost 2007;98:1096–1107.

27. Miyazawa B, Trivedi A, Togarrati PP, et ai. Endoteelisolujen läpäisevyyden säätely verihiutaleista peräisin olevilla ekstrasellulaarisilla vesikkeleillä. J Trauma Acute Care Surg 2019;86:931–942.

28. Taraboletti G, D'Ascenzo S, Borsotti P, Giavazzi R, Pavan A, Dolo V. Matriisin metalloproteinaasien MMP-2, MMP-9 ja MT1-MMP irtoaminen kalvorakkuloihin liittyvät komponentit endoteelisolujen toimesta. Am J Pathol 2002; 160:673–680.

29. Lombardo G, Dentelli P, Togliatto G, et ai. Aktivoitu STAT5-kuljetus endoteelisoluista peräisin olevien ekstrasellulaaristen rakkuloiden kautta säätelee IL-3 pro-angiogeenistä parakriinistä toimintaa. Sci Rep 2016; 6:25689.

30. van Balkom BW, de Jong OG, Smits M, et ai. Endoteelisolut tarvitsevat miR-214:a erittääkseen eksosomeja, jotka estävät vanhenemisen ja indusoivat angiogeneesiä ihmisen ja hiiren endoteelisoluissa. Blood 2013; 121:3997–4006.

31. Anderson JD, Johansson HJ, Graham CS, et ai. Mesenkymaalisten kantasolujen eksosomien kattava proteominen analyysi paljastaa angiogeneesin modulaation ydintekijä-kappaB-signaloinnin kautta. Stem Cells 2016;34:601–613.

32. Shabbir A, Cox A, Rodriguez-Menocal L, Salgado M, Van Badiavas E. Mesenkymaaliset kantasolueksosomit indusoivat normaalien ja kroonisten haavafibroblastien proliferaatiota ja migraatiota ja tehostavat angiogeneesiä in vitro. Stem Cells Dev 2015;24:1635–1647.

33. Jella KK, Yu L, Yue Q, Friedman D, Duke BJ, Alli AA. Eksosomaalinen GAPDH proksimaalisista tubulussoluista säätelee ENaC-aktiivisuutta. PLoS One 2016;11:e0165763.

34. Street JM, Birkhoff W, Menzies RI, Webb DJ, Bailey MA, hyvä JW. Funktionaalisen akvaporiini 2:n eksosomaalinen siirtyminen munuaisen aivokuoren keräyskanavasoluissa. J Physiol 2011;589:6119–6127.

35. Jeon JS, Kim E, Bae YU, et ai. Vaurioituneiden podosyyttien vapauttamien solunulkoisten rakkuloiden mikroRNA edistää munuaisten tubulaaristen epiteelisolujen apoptoosia. Cells 2020; 9:1409.

36. Munkonda MN, Akbari S, Landry C, et ai. Podosyyteistä peräisin olevat mikropartikkelit edistävät proksimaalista tubuluksen fibroottista signalointia p38 MAPK:n ja CD36:n kautta. J Extracell Vesicles 2018; 7:1432206.

37. Sonoda H, Lee BR, Park KH, et ai. Virtsan eksosomien miRNA-profilointi akuutin munuaisvaurion etenemisen arvioimiseksi. Sci Rep 2019; 9:4692.

38. Mortaza S, Martinez MC, Baron-Menguy C, et ai. Septisista rotista peräisin olevien mikropartikkelien haitalliset hemodynaamiset ja tulehdukselliset vaikutukset. Crit Care Med 2009;37:2045–2050.

39. Lv LL, Feng Y, Wu M, et ai. Tubulusepiteelisolujen eksosomaalinen miRNA-19b-3p edistää M1-makrofagien aktivaatiota munuaisvauriossa. Cell Death Differ 2020; 27:210–226.

40. Lv LL, Feng Y, Wen Y, et ai. Eksosomaalinen CCL2 tubulaarisista epiteelisoluista on kriittinen albumiinin aiheuttaman tubulointerstitiaalisen tulehduksen kannalta. J Am Soc Nephrol 2018; 29:919–935.

41. Li ZL, Lv LL, Tang TT, et ai. Eksosomaalista mikroRNA-23a indusoiva HIF-1-ilmentyminen välittää putkimaisten epiteelisolujen ja makrofagien välistä ristipuhelua tubulointerstitiaalisessa tulehduksessa. Kidney Int 2019;95:388–404.

42. Wu XM, Gao YB, Cui FQ, Zhang N. Eksosomit korkeaglukoosikäsitellyistä glomerulaarisista endoteelisoluista aktivoivat mesangiaalisoluja edistääkseen munuaisfibroosia. Biol Open 2016; 5:484–491. 43. Zhou Y, Xiong M, Fang L, et ai. miR-21-, joka sisältää mikrovesikkeleitä vaurioituneista tubulaarisista epiteelisoluista, edistää tubulusfenotyypin muutosta kohdentamalla PTEN-proteiinia. Am J Pathol 2013; 183:1183–1196.

44. Jia Y, Zheng Z, Guan M, et ai. Eksendiini-4 parantaa korkean glukoosin aiheuttamaa fibroosia estämällä miR-192:n erittymistä vaurioituneista munuaisten tubulusepiteelisoluista. Exp Mol Med 2018;50:1–13.

45. Zhang L, He S, Guo S, et ai. miR-34a:n heikkeneminen lievittää mesangiaalista proliferaatiota in vitro ja glomerulusten hypertrofiaa varhaisessa diabeettisessa nefropatiassa hiirissä kohdentamalla GAS1:een. J Diabetes Komplikaatiot 2014;28:259–264.

46. ​​He Z, Guan X, Liu Y, et ai. Munuaisten tubulaarisista epiteelisoluista erittyneiden eksosomien muutos, joka on alttiina korkean pitoisuuden oksalaattille. Oncotarget 2017; 8:92635–92642.

47. Singhto N, Kanlaya R, Nilnumkhum A, Thongboonkerd V. Makrofagieksosomien roolit immuunivasteessa kalsiumoksalaattimonohydraattikiteille. Front Immunol 2018; 9:316.

48. Singhto N, Thongboonkerd V. Eksosomit, jotka ovat peräisin kalsiumoksalaatille altistuneista makrofageista, lisäävät IL-8-tuotantoa munuaissoluista, neutrofiilien migraatiota ja kiteiden tunkeutumista solunulkoisen matriisin läpi. J Proteomics 2018; 185:64–76.

49. Grange C, Tapparo M, Collino F, et ai. Ihmisen munuaissyövän kantasoluista vapautuvat mikrorakkulat stimuloivat angiogeneesiä ja keuhkojen premetastaattisen markkinaraon muodostumista. Cancer Res 2011; 71:5346–5356.

50. Xia Y, Zhang Q, Zhen Q, et ai. Kasvaimen infiltroivan NK-solun negatiivinen säätely kirkassoluisissa munuaissolukarsinoomapotilaissa eksosomaalisen reitin kautta. Oncotarget 2017; 8:37783–37795.

51. Qu L, Ding J, Chen C, et ai. Eksosomivälitteinen lncARSR edistää sunitinibiresistenssiä munuaissyövässä toimimalla kilpailevana endogeenisenä RNA:na. Cancer Cell 2016; 29:653–668.

52. Lee SA, Cozzi M, Bush EL, Rabb H. Kaukainen elinten toimintahäiriö akuutissa munuaisvauriossa: katsaus. Am J Kidney Dis 2018; 72:846–856.

53. Salih M, Demmers JA, Bezstarosti K, et ai. Virtsan rakkuloiden proteomiikka yhdistää plakiinit ja komplementin polykystiseen munuaissairauteen. J Am Soc Nephrol 2016;27:3079–3092.

54. du Cheyron D, Daubin C, Poggioli J, et ai. Na plus /H plus lämmönvaihdin isoformi 3 (NHE3) -proteiinin virtsan mittaus uutena tubulusvaurion merkkiaineena kriittisesti sairailla ARF-potilailla. Am J Kidney Dis 2003;42:497–506.

55. Zhou H, Pisitkun T, Aponte A, et ai. Proteomiikan tunnistama eksosomaalinen fetuiini-A: uusi virtsan biomarkkeri akuutin munuaisvaurion havaitsemiseen. Kidney Int 2006;70:1847–1857.

56. Zhou H, Cheruvanky A, Hu X, et ai. Virtsan eksosomaaliset transkriptiotekijät, uusi biomarkkeriluokka munuaissairaudelle. Kidney Int 2008;74:613–621.

57. Panich T, Chancharoenthana W, Somparn P, Issara-Amphorn J, Hirankarn N, Leelahavanichkul A. Virtsan eksosomaalisesti aktivoiva transkriptiotekijä 3 varhaisena diagnostisena biomarkkerina sepsiksen aiheuttamalle akuutille munuaisvauriolle. BMC Nephrol 2017; 18:10.

58. Li W, Yang S, Qiao R, Zhang J. Virtsan eksosomeista peräisin olevan let-7c-5p:n mahdollinen arvo tyypin II diabeettisen nefropatian diagnosoinnissa ja etenemisessä. Clin Lab 2018; 64:709–718.

59. Yamamoto CM, Murakami T, Oakes ML, et ai. Uromoduliinin mRNA virtsan ekstrasellulaarisista vesikkeleistä korreloi munuaisten toiminnan heikkenemiseen tyypin 2 diabeteksessa. Am J Nephrol 2018; 47:283–291.

60. Prabu P, Rome S, Sathishkumar C, et ai. Virtsan ekstrasellulaarisista rakkuloista peräisin olevat mikroRNA:t ovat ei-invasiivisia diabeettisen nefropatian varhaisia ​​biomarkkereita tyypin 2 diabetespotilailla, joilla on "Aasialainen intialainen fenotyyppi". Diabetes Metab 2019; 45:276–285.

61. Feng Y, Lv LL, Wu WJ, et ai. Virtsan eksosomit ja eksosomaalinen CCL2-mRNA aktiivisen histologisen vaurion biomarkkereina IgA-nefropatiassa. Am J Pathol 2018; 188:2542–2552.

62. Fan Q, Lu R, Zhu M, et ai. Seerumin miR-192 liittyy tubulointerstitiaalisiin vaurioihin ja lyhytaikaiseen taudin etenemiseen IgA-nefropatiassa. Nephron 2019; 142:195–207.

63. Guo N, Zhou Q, Huang X, et ai. Erilaisesti ekspressoituneiden kiertävien eksosomaalisten lncRNA:iden tunnistaminen IgA-nefropatiapotilailla. BMC Immunol 2020; 21:16.

64. Huang Z, Zhang Y, Zhou J, Zhang Y. Virtsan eksosomaalinen miR- 193a voi olla mahdollinen biomarkkeri primaarisen fokaalisen segmentaalisen glomeruloskleroosin diagnosoinnissa lapsilla. Biomed Res Int 2017; 2017: 7298160.

65. Chen T, Wang C, Yu H, et ai. Lisääntyneet virtsan eksosomaaliset mikroRNA:t lapsilla, joilla on idiopaattinen nefroottinen oireyhtymä. EBioMedi cine 2019; 39:552–561.

66. Alvarez S, Suazo C, Boltansky A, et ai. Virtsan eksosomit munuaisten vajaatoiminnan biomarkkerin lähteenä munuaisensiirrossa. Transplant Proc 2013;45:3719–3723.

67. Zhang H, Huang E, Kahwaji J, et ai. Plasman eksosomit HLA-herkistetyistä munuaissiirteen saajista sisältävät mRNA-transkriptejä, jotka ennustavat vasta-ainevälitteisen hylkimisreaktion kehittymistä. Elinsiirto 2017; 101:2419–2428.

68. Park J, Lin HY, Assaker JP, et ai. Integroitu munuaiseksosomianalyysi munuaissiirteen hylkimisreaktion havaitsemiseen. ACS Nano 2017;11:11041–11046.

69. Lim JH, Lee CH, Kim KY, et ai. Uudet virtsan eksosomaaliset biomarkkerit akuutista T-soluvälitteisestä hylkimisestä munuaisensiirron vastaanottajilla: poikkileikkaustutkimus. PLoS One 2018;13:e0204204.

70. Keri KC, Regner KR, Dall AT, Park F. Virtsan eksosomaalinen ilmentyminen aktivaattorin G-proteiinin signalointi 3 polykystisessä munuaissairaudessa. BMC Res Notes 2018;11:359.

71. Solé C, Cortés-Hernández J, Felip ML, Vidal M, Ordi-Ros J. miR- 29c virtsan eksosomeissa varhaisen munuaisfibroosin ennustajana lupusnefriitissä. Nephrol Dial Transplant 2015;30:1488–1496.

72. Tangtanatakul P, Klinchanhom S, Sodsai P, et ai. Let-7a:n ja miR-21:n alasäätely lupusnefriittipotilaiden virtsan eksosomeissa taudin pahenemisen aikana. Asian Pac J Allergy Immunol 2019;37:189–197.

73. Li Y, Xu X, Tang X, et ai. Virtsan eksosomien mikroRNA-ilmentymisprofiili tyypin IV lupusnefriitissä, jota monimutkaistaa solukuun puolikuu. J Biol Res (Thessalon) 2018;25:16.

74. Chun-Yan L, Zi-Yi Z, Tian-Lin Y, et ai. Munuaisten interstitiaalisen fibroosin nestemäiset biopsia-biomarkkerit, jotka perustuvat virtsan eksosomiin. Exp Mol Pathol 2018; 105:223–228.

75. Lange T, Artelt N, Kindt F, et ai. MiR-21 on lisääntynyt kroonista munuaissairauspotilaiden virtsan eksosomeissa ja glomerulaarisen vaurion jälkeen. J Cell Mol Med 2019;23:4839–4843.

76. Khurana R, Ranches G, Schafferer S, et ai. Virtsan eksosomaalisten ei-koodaavien RNA:iden tunnistaminen uusina biomarkkereina kroonisessa munuaissairaudessa. RNA 2017; 23:142–152.

77. Dias F, Teixeira AL, Nogueira I, et ai. Solunulkoiset vesikkelit, jotka on rikastettu has-miR-301a-3p- ja has-miR-1293-dynamiikassa kirkassoluisilla munuaissolusyöpäpotilailla: metastaattisen taudin mahdollisia biomarkkereita. Syöpä (Basel) 2020; 12:1450.

78. Dias F, Teixeira AL, Nogueira I, et ai. Plasman ekstrasellulaarinen rakkulaperäinen TIMP-1-mRNA prognostisena biomarkkerina selkeässä solun munuaissolukarsinoomassa: pilottitutkimus. Int J Mol Sci 2020; 21:4624.

79. Jiang XC, Gao JQ. Eksosomit uusina biokantajina geenien ja lääkkeiden toimittamiseen. Int J Pharm 2017; 521:167–175.

80. Marcus ME, Leonard JN. FedExosomes: suunnittelee terapeuttisia biologisia nanopartikkeleita, jotka todella toimittavat. Pharmaceuticals (Basel) 2013;6:659–680.

81. Kato M. Koodaamattomat RNA:t terapeuttisina kohteina varhaisen vaiheen diabeettisessa munuaissairaudessa. Kidney Res Clin Pract 2018;37:197–209.

82. Tang TT, Lv LL, Wang B, et ai. Makrofageista peräisin olevan mikrovesikkelin käyttö deksametasonin munuaisiin kohdistetussa toimituksessa: tehokas terapeuttinen strategia munuaistulehdusta ja fibroosia vastaan. Theranostics 2019; 9:4740–4755.

83. Kalinec GM, Gao L, Cohn W, Whitelegge JP, Faull KF, Kalinec F. Solunulkoiset rakkulat kuulosoluista tulehdusta ehkäisevien lääkkeiden ja pro-resolving välittäjien nanokantajina. Front Cell Neurosci 2019; 13:530.

84. Yim N, Ryu SW, Choi K, et ai. Eksosomitekniikka liukoisten proteiinien tehokkaaseen solunsisäiseen kuljettamiseen käyttämällä optisesti palautuvaa proteiini-proteiini-vuorovaikutusmoduulia. Nat Commun 2016; 7:12277.

85. Choi H, Kim Y, Mirzaaghasi A, et ai. Eksosomiin perustuva superrepressorin IKB:n toimitus lievittää sepsikseen liittyviä elinvaurioita ja kuolleisuutta. Sci Adv 2020;6:eaaz6980.

86. Gatti S, Bruno S, Deregibus MC, et ai. Ihmisen aikuisen mesenkymaalisista kantasoluista peräisin olevat mikrovesikkelit suojaavat iskemia-reperfuusion aiheuttamalta akuutilta ja krooniselta munuaisvauriolta. Nephrol Dial Transplant 2011;26:1474–1483.

87. Choi HY, Moon SJ, Ratliff BB, et ai. Munuaisperäisten mesenkymaalisten kantasolujen mikropartikkelit toimivat proangiogeenisten signaalien kantajina ja edistävät toipumista akuutista munuaisvauriosta. PLoS One 2014;9:e87853.

88. He J, Wang Y, Lu X, et ai. Luuytimen kantasoluista peräisin olevat mikrovesikkelit suojaavat munuaista sekä in vivo että in vitro mikroRNA-riippuvaisella korjauksella. Nephrology (Carlton) 2015; 20:591–600.

89. Choi HY, Lee HG, Kim BS, et ai. Mesenkymaaliset kantasoluista peräisin olevat mikropartikkelit parantavat peritubulaarista kapillaarin harventumista estämällä endoteeli-mesenkymaalista siirtymää ja vähentävät tubulointerstitiaalista fibroosia yksipuolisessa virtsanjohtimen tukkeutumisessa. Stem Cell Res Ther 2015; 6:18.

90. Wang B, Yao K, Huuskes BM, et ai. Mesenkymaaliset kantasolut toimittavat eksogeenistä mikroRNA-let7c:tä eksosomien kautta munuaisfibroosin vaimentamiseksi. Mol Ther 2016; 24:1290–1301.

91. Nagaishi K, Mizue Y, Chikenji T, et ai. Mesenkymaalinen kantasoluhoito parantaa diabeettista nefropatiaa munuaisten troofisten tekijöiden, mukaan lukien eksosomien, parakriinisen vaikutuksen kautta. Sci Rep 2016; 6:34842.

92. Jiang ZZ, Liu YM, Niu X, et ai. Ihmisen virtsasta peräisin olevien kantasolujen erittämät eksosomit voivat estää tyypin I diabeteksen munuaiskomplikaatioita rotilla. Stem Cell Res Ther 2016; 7:24.

93. Pan T, Jia P, Chen N, et ai. Viivästynyt iskeeminen etäkäsittely antaa uudelleensuojan septistä akuuttia munuaisvauriota vastaan ​​eksosomaalisen miR-21:n kautta. Theranostics 2019; 9:405–423.

94. Dominguez JH, Liu Y, Gao H, et ai. Munuaisten tubulussoluista peräisin olevat ekstrasellulaariset vesikkelit nopeuttavat todetun munuaisiskemia-reperfuusiovaurion paranemista. J Am Soc Nephrol 2017; 28:3533–3544.

95. Dominguez JM 2., Dominguez JH, Xie D, Kelly KJ. Ihmisen solunulkoiset mikrovesikkelit munuaistiehyistä kääntävät munuaisiskemia-reperfuusiovaurion rotilla. PLoS One 2018;13:e0202550.

96. Yuan Y, Levels J, Grootemaat A, Sturk A, Nieuwland R. Ekstrasellulaaristen rakkuloiden ja korkeatiheyksisten lipoproteiinien yhteiseristys tiheysgradienttiultrasentrifugaatiolla. J Extracell Vesicles 2014; 3:10.3402/jev.v3.23262.

97. Baranyai T, Herczeg K, Onódi Z et ai. Eksosomien eristäminen veriplasmasta: ultrasentrifugointi- ja kokoekskluusiokromatografiamenetelmien kvalitatiivinen ja kvantitatiivinen vertailu. PLoS One 2015;10:e0145686.

98. Yang B, Chen Y, Shi J. Eksosomibiokemia ja edistynyt nanoteknologia seuraavan sukupolven terapeuttisille alustoille. Adv Mater 2019;31:e1802896.

99. Yang Z, Shi J, Xie J, et ai. Laajamittainen toiminnallisten mRNA:ta kapseloivien eksosomien luominen solunano-osan kautta. Nat Biomed Eng 2020; 4:69–83.

100. Mossberg M, Ståhl AL, Kahn R, et ai. C1-inhibiittori vähentää vaskuliitin kaltaisten kemotaktisten endoteelin mikrovesikkelien vapautumista. J Am Soc Nephrol 2017; 28:2472–2481.

KYSY LISÄÄ:david.deng@wecistanche.com