심장 전구 세포 - 헝양레이저용접기그룹유한회사

커뮤니케이션 생물학 6권, 기사 번호: 800(2023) 이 기사 인용

505 액세스

6 알트메트릭

측정항목 세부정보

세포외 소포(EV)는 세포간 의사소통에 역할을 하는 세포 유래 지질 이중층으로 둘러싸인 입자입니다. 심장 전구 세포(CPC) 유래 EV는 혈관신생 효과를 통해 허혈-재관류 손상으로부터 심근을 보호하는 것으로 나타났습니다. 그러나 CPC-EV 유발 혈관 신생의 기본 메커니즘은 아직 파악하기 어렵습니다. 여기에서 우리는 CPC-EV가 시험관 내에서 혈관 신생을 유도하고 생존 경로를 자극하는 능력이 EV 기증자 세포가 칼슘 이온 운반체에 노출되면 손실된다는 것을 발견했습니다. 활성화된 내피 세포의 인단백질 분석과 함께 활성 및 비활성 EV 제제의 단백질체 비교는 EV 매개 세포 활성화에서 후보 단백질 PAPP-A 및 IGF-R 신호 전달 경로의 기여를 확인했으며 이는 시험관 내 혈관 신생 분석을 사용하여 추가로 검증되었습니다. . 요오딕사놀 구배 초원심분리를 사용하여 추가 정제 시 EV는 부분적으로 활성을 잃어 수용자 세포 활성화에서 공동 분리된 단백질의 공동 자극 역할을 암시합니다. CPC-EV 매개 세포 활성화 메커니즘에 대한 우리의 이해 증가는 보다 효율적인 EV 기반 치료법의 길을 열어줄 것입니다.

심근경색은 심근세포의 막대한 손실을 초래하여 흉터 형성과 심장 리모델링을 초래하여 심장 기능이 손상되고 점차적으로 심부전으로 발전하게 됩니다. 현재 이용 가능한 치료법으로는 심부전을 예방할 수 없지만, 최근 동물 연구에 따르면 줄기 및 심장 전구 세포(CPC) 유래 세포외 소포(EV)의 치료 적용으로 심근경색 후 심장 기능이 개선될 수 있음이 입증되었습니다1,2 .

EV는 RNA, 단백질 및 지질을 포함한 생물학적 화물을 포함하고 정상적인 세포 항상성 및 세포 간 통신3에서 역할을 하는 지질 이중층으로 둘러싸인 세포 유래 나노입자입니다. EV는 접착 분자 및 수용체의 존재와 모세포에서 유래된 생리활성 분자의 전달을 통해 표적 세포를 활성화하는 능력을 가지고 있습니다. 생체 내 투여 후, Sca+ CPC에 의해 방출된 EV는 혈관 신생을 촉진하고, 섬유증을 감소시키며, 심근세포 세포사멸을 억제하여 심장 복구에 기여함으로써 심장의 재생 과정을 조절합니다5,6. 다른 줄기 세포 소스에서 파생된 EV는 심장 회복을 촉진하기 위해 심장의 다른 세포에 뚜렷한 miRNA와 단백질을 전달하는 것으로 나타났습니다. CPC-EV 구성을 문서화하려는 시도에도 불구하고 복잡한 단백질 레퍼토리의 어떤 구성 요소가 회복 기능을 담당하는지 정확하게 설명하는 기능적 및 기계적 연구가 부족합니다. 더욱이, 줄기 세포 유래 EV의 임상 적용은 특히 다른 EV 분리 간의 치료 활성 차이와 관련된 재현성 문제로 인해 방해를 받습니다. 크기 배제 크로마토그래피(SEC)는 EV 분리를 위한 바람직한 방법으로 널리 채택되었습니다. 그러나 현재까지 대부분의 방법에서는 완전히 순수한 EV 모집단을 생성하지 않습니다. EV 제제에 존재하는 공동 분리된 단백질이 치료 기능에 기여할 수 있다고 추측되었습니다. 따라서 CPC-EV의 보다 재현 가능한 치료 적용으로 이어지는 작용 메커니즘에 대한 더 나은 통찰력을 얻으려면 CPC-EV 콘텐츠의 더 깊은 기능적 특성화와 CPC-EV 준비에서 이 콘텐츠의 국지화가 필요합니다. 이 연구에서 우리는 내피 세포에 대한 CPC-EV의 단백질 매개 효과를 밝히기 시작했습니다. 먼저 기능성 및 비기능성(CPC-) EV 제제의 함량을 비교하여 인간 미세혈관 내피 세포(HMEC-1) 활성화에 관여하는 CPC-EV의 기능성 단백질 구성 요소를 확인했습니다. 다음으로 우리는 CRISPR를 사용하는 녹아웃(KO) EV의 생성에 의한 CPC-EV 매개 혈관 신생에 대한 개별 EV 관련 단백질 임신 관련 혈장 단백질 A(PAPP-A) 및 Nidogen-1(NID1)의 기여를 연구했습니다. /Cas9 기술. 마지막으로, 우리는 iodixanol 구배 밀도 기반 정제를 사용하여 CPC-EV 기능에 대한 EV 관련 단백질과 공동 분리 단백질의 기여도를 조사했습니다.

0.75) from only 50 µg of HMEC-1 lysates. Hierarchical clustering of the significantly changing phosphosites revealed one cluster with increased phosphorylation in veh-EV-treated HMEC-1 compared to PBS- and Ca ion-EV-treated HMEC-1 (Fig. 3b, dashed cluster C1). To better understand which intracellular signalling pathways were activated by veh-EVs, the phosphosites present in cluster C1 (n = 195) were further annotated against PANTHER pathways. The Insulin/IGF pathway-MAPKK/MAPK cascade, Ras- and Interleukin signalling pathways were identified as the most enriched pathways in HMEC-1 (Fig. 3c). Furthermore, significantly altered phosphosites between veh- and Ca ion-EV-stimulated HMEC-1 included members of the PI3K-AKT and MAPK signalling pathways (highlighted in Fig. 3d). This demonstrates the specific intracellular pathways implicated in CPC-EV-mediated HMEC-1 activation./p>2) in veh-EV-treated HMEC-1 are highlighted in red, while significantly changing proteins in PBS are highlighted in blue. b Hierarchical clustering of 1549 significantly changing phosphosites (ANOVA, q-value ≤ 0.05) found in HMEC-1 upon stimulation with veh-EVs, Ca ion-EVs and PBS. Cluster C1, including veh-EV-induced specific phosphorylation, is highlighted with dashed lines. c PANTHER Pathway enrichment analysis of phosphoproteins found in clusters C1, ranked on fold enrichment. *= FDR < 0.05, **= FDR < 0.01, ***= FDR < 0.005. d Volcano plot showing fold changes in the phosphoproteome of HMEC-1 upon veh-EV compared with Ca ion-EV stimulation, also represented in Fig. 6a. P-values were calculated using student’s T-test, and significantly changing phosphosites (p-value < 0.05 and fold change >2) after veh-EV treatment are highlighted in red, while significantly changing phosphosites after Ca ion-EV treatment are highlighted in blue./p>2) in veh-EVs are highlighted in red, while significantly changing proteins in Ca ion- and SKOV-3-EVs are highlighted in blue. c Western blot analysis confirming the enrichment of MS-identified proteins NID1, TSG-6, LAMC1, PAPP-A, CD81 and β-actin (β-ACT) in veh-EVs compared with Ca ion-EVs. CNX was solely present in CPC lysate (CL). Complete blots of β-ACT, PAPP-A and NID1 are displayed in Supplementary Fig. 10. d Venn diagram showing number of proteins with >2-fold significant enrichment (p ≤ 0.05) in veh-EVs compared to Ca ion- and SKOV-3-EVs, and overlap between those two populations. e Gene ontology analysis using PANTHER of enriched biological processes for the 105 overlapping proteins, depicting number of identified proteins in each group, ranked on smallest corrected p-value (−log10(FDR))./p>

20 mL of PBS, and complete removal was confirmed using an optical eclipse brix handheld refractometer (Bellingham+Stanley)./p>