Supermeres納米粒子的發(fā)現(xiàn)：阿爾茨海默病、癌癥和COVID-19研究新進(jìn)展
范德比爾特大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種從細(xì)胞中釋放出來的納米粒子，稱為“supermere”，其中包含與多種癌癥、心血管疾病、阿爾茨海默病甚至COVID-19相關(guān)的酶、蛋白質(zhì)和RNA。
這一發(fā)現(xiàn)于 2021 年 12 月 9 日發(fā)表在《自然細(xì)胞生物學(xué)》雜志上，在理解細(xì)胞外囊泡和納米顆粒在細(xì)胞間穿梭健康和疾病方面的重要化學(xué)“信息”中所起的作用方面取得了重大進(jìn)展。
“我們已經(jīng)確定了癌癥中的許多生物標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)，并且可能在這些超級(jí)細(xì)胞中存在的許多其他疾病狀態(tài)中，”該論文的資深作者，醫(yī)學(xué)博士 Robert Coffey 說?！艾F(xiàn)在剩下要做的就是弄清楚這些東西是如何被釋放的?！?/p>
Coffey 是英格拉姆癌癥研究教授和醫(yī)學(xué)與細(xì)胞與發(fā)育生物學(xué)教授，因其對(duì)結(jié)直腸癌的研究而享譽(yù)國(guó)際。他的團(tuán)隊(duì)目前正在探索血液中癌癥特異性納米粒子的檢測(cè)和靶向是否可以導(dǎo)致早期診斷和更有效的治療。
Cutline：超微發(fā)現(xiàn)團(tuán)隊(duì)成員包括（前排左起）Qi Liu，PhD，Robert Coffey，MD，Qin Zhang，PhD，和（后排左起）James Higginbotham，PhD；丹尼斯·杰普森博士；和杰弗里·富蘭克林博士。（艾琳·O·史密斯攝）。學(xué)分：范德比爾特大學(xué)醫(yī)學(xué)中心
2019 年，Coffey 實(shí)驗(yàn)室的前研究員、現(xiàn)為醫(yī)學(xué)研究講師的 Dennis Jeppesen 博士使用先進(jìn)技術(shù)分離和分析了稱為“外泌體”的小型膜封閉細(xì)胞外囊泡。
那一年，科菲的另一位同事、醫(yī)學(xué)研究助理教授張勤博士使用高速超速離心，設(shè)計(jì)了一種簡(jiǎn)單的方法來分離一種稱為“外泌體”的納米顆粒，該納米顆粒沒有表面涂層。
在當(dāng)前的研究中，Zhang 提取了“上清液”，即外泌體被旋轉(zhuǎn)成“顆粒”后剩余的液體，并讓液體旋轉(zhuǎn)得更快、更長(zhǎng)。
結(jié)果是從外顯子旋轉(zhuǎn)的上清液中分離出的納米顆粒顆?！芯咳藛T將其命名為超粒?！八鼈円卜浅Ｓ腥?，”科菲打趣道，“因?yàn)樗鼈兒性S多以前被認(rèn)為存在于外泌體中的貨物?！?/p>
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一方面，超分子攜帶細(xì)胞釋放的大部分細(xì)胞外 RNA，這些 RNA 存在于血流中。研究人員報(bào)告說，除其他功能特性外，癌癥衍生的超分子可以將耐藥性“轉(zhuǎn)移”到腫瘤細(xì)胞，可能是通過它們傳遞的 RNA 貨物。
Supermeres 是 TGFBI 的重要載體，TGFBI 是一種在已建立的腫瘤中促進(jìn)腫瘤進(jìn)展的蛋白質(zhì)。研究人員指出，因此 TGFBI 可能是結(jié)直腸癌患者液體活檢的有用標(biāo)志物。
它們還攜帶 ACE2，這是一種在心血管疾病中發(fā)揮作用的細(xì)胞表面受體，是 COVID-19 病毒的靶標(biāo)。這增加了超細(xì)胞攜帶的 ACE2 可以作為“誘餌”來結(jié)合病毒并預(yù)防感染的可能性。
另一個(gè)潛在的重要貨物是 APP，它是一種淀粉樣蛋白前體蛋白，與阿爾茨海默病的發(fā)展有關(guān)。Supermeres 可以穿過血腦屏障，這表明它們的分析可以改善該疾病的早期診斷甚至可能有針對(duì)性的治療。
圣母大學(xué)的研究人員在與該論文一起發(fā)表的一篇評(píng)論中指出：“對(duì)這些豐富的生物活性分子的鑒定……引發(fā)了關(guān)于超分子功能的有趣問題，并提高了人們對(duì)這些顆粒作為疾病生物標(biāo)志物潛力的興趣。” .
參考文獻(xiàn)：
“Supermeres 是充滿疾病生物標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)的功能性細(xì)胞外納米顆?！保髡撸篞in Zhang、Dennis K. Jeppesen、James N. Higginbotham、Ramona Graves-Deal、Vincent Q. Trinh、Marisol A. Ramirez、Yoojin Sohn、Abigail C . Neininger, Nilay Taneja, Eliot T. McKinley, Hiroaki Niitsu, Zheng Cao, Rachel Evans, Sarah E. Glass, Kevin C. Ray, William H. Fissell, Salisha Hill, Kristie Lindsey Rose, Won Jae Huh, Mary Kay Washington, Gregory Daniel Ayers、Dylan T. Burnette、Shivani Sharma、Leonard H. Rome、Jeffrey L. Franklin、Youngmin A. Lee、Qi Liu 和 Robert J. Coffey，2021 年 12 月 9 日，自然細(xì)胞生物學(xué)。
DOI: 10.1038/s41556-021-00805-8
Zhang、Jeppesen 和醫(yī)學(xué)研究講師 James Higginbotham 博士是該論文的第一作者。
其他 VUMC 合著者：Ramona Graves-Deal, Vincent Q. Trinh, MD, Marisol Ramirez, MS, Yoojin Sohn, Abigail Neininger, Nilay Taneja, PhD, Eliot McKinley, PhD, Hiroaki Niitsu, MD, PhD, Zheng Cao, MD , 博士, Rachel Evans, Sarah E. Glass, Kevin Ray, William Fissell, MD, Salisha Hill, MS, Kristie Rose, PhD, Mary Kay Washington, MD, PhD, Gregory Ayers, MS, Dylan Burnette, PhD, Jeffrey Franklin,博士，Youngmin Lee，醫(yī)學(xué)博士，博士，和 Qi Liu，博士。
研究支持包括美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院贈(zèng)款 GM125028、CA218386、CA211015、CA197570、CA236733、CA241685 和 CA229123、Nicholas Tierney 胃腸道癌癥紀(jì)念基金和美國(guó)心臟協(xié)會(huì)博士后獎(jiǎng)學(xué)金。