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Chem. Commun|齐鲁工业大学郭英姝团队:利用红细胞膜囊泡策略原位检测MCF-7细胞来源的细胞外囊泡中的miRNA-21 研究 2023-02-16 19:33 来源: Chem. Commun|齐鲁工业大学郭英姝团队:利用红细胞膜囊泡策略原位检测MCF-7细胞来源的细胞外囊泡中的miRNA-21已关闭评论 1 细胞外囊泡(EVs)中的micro-RNAs (miRNAs)是一种非编码的内源性RNAs,可通过调控目标mRNA的表达来介导蛋白水平,在细胞的增殖转移、信号传导方面发挥着重要作用。与体液中循环的miRNAs相比,由于EVs膜的保护,囊泡内的miRNAs不易被RNA酶降解,相对更加稳定。且肿瘤细胞的EVs浓度明显高于正常细胞的EVs浓度,在肿瘤发展和转移中起着重要作用。近年来,大量方法被用于检测EVs中的miRNA。这些方法常常是在检测miRNA之前,先破坏EVs的膜结构,释放其内部的生物分子。这样被释放出来的生物分子或多或少会被外界干扰。因此,构建一种不破坏EVs膜结构同时对其内部分子进行原位检测的方法是非常必要的,这对于无创的疾病诊断同样具有重要的科学意义。 近日,齐鲁工业大学郭英姝团队通过构建一种EVs和红细胞膜囊泡(RVs)的融合策略,实现了EVs中miRNA-21的原位荧光检测。该成果以“In situ detection of miRNA-21 in MCF-7 cell-derived extracellular vesicles using the red blood cell membrane vesicle strategy”为题发表在 Chemical Communication期刊上(DOI:10.1039/d2cc05954a)。 红细胞内没有复杂的细胞器,降低了RVs的制备难度。另外,RVs表面的唾液酸可以靶向EVs表面过表达的唾液酸受体并与之结合,有望实现RVs与EVs融合。基于此启发,该论文中将DNA发夹探针包裹在RVs中,并且以膜融合的方式递送进MCF-7细胞分泌的EVs中,形成一个封闭的膜囊泡限域空间 (图1)。这种限域空间策略能够提高探针与靶标、探针与探针之间的碰撞几率,促进DNA自组装反应效率。 图1 利用膜融合策略原位检测EVs中miRNA-21的示意图
为了考察EVs与RVs的融合情况,该工作使用荧光显微镜观察了膜融合效果随孵育时间的变化。用两种不同染料分别对EV和RV染色,发现孵育2小时后,二者融合效果良好(图2)。 图2 RVs与EVs融合不同时间的荧光成像图
论文考察了不同浓度miRNA-21响应的荧光强度。实验结果表明,miRNA-21在50 pM-40 nM浓度范围内,与荧光强度之间存在良好的线性关系,线性方程为Y=11.94X+88.895 (Y:相对荧光强度;X: miRNA-21浓度,10-9M) (图3)。 同时,该论文还考察了受限空间中发生反应的效率。将EVs中miRNA-21和溶液中miRNA-21分别与相同浓度的探针反应,并记录80分钟内荧光强度的变化。实验结果表明,当反应被限制在EV的空间中时,具有明显的更快速杂交动力学(图3D)。 图3 (A)不同浓度miRNA-21的荧光光谱图。(B、C)不同浓度miRNA-21与相对荧光强度的拟合曲线。(D)EV中和溶液中miRNA-21的荧光强度随时间变化曲线
总之,该研究工作可以扩展到检测蛋白质、ATP等其他生物分子,为无创的疾病诊断及个性化医疗提供广泛的研究前景。
参考文献: In situ detection of miRNA-21 in MCF-7 cell-derived extracellular vesicles using the red blood cell membrane vesicle strategy. Chem. Commun.. 2023, DOI: 10.1039/d2cc05954a. 外泌体资讯网 Chem. Commun|齐鲁工业大学郭英姝团队:利用红细胞膜囊泡策略原位检测MCF-7细胞来源的细胞外囊泡中的miRNA-21 上一篇:Biosensors & Bioelectronics | 温州医科大学刘飞团队: 用于食管鳞癌诊断的血浆EV生物标志物的鉴定和检测 下一篇:Ageing Res Rev | 中山大学附属第七医院李志刚课题组:阿尔兹海默病的一种新型调节因子:星形胶质细胞来源的细胞外囊泡 相关文章Front Immunol | NK细胞来源的外泌体通过递送顺铂并激活NK细胞功能来增强对卵巢癌的抗肿瘤作用Biosens Bioelectron丨芯片裂解和纸基传感器的集成系统 用于快速检测病毒和外泌体RNA南昌大学附属眼科医院/复旦大学附属华山医院综述:外泌体在眼部疾病发病机制、诊断和治疗中的研究进展【J Hematol Oncol】多中心临床研究:血浆细胞外囊泡mRNA用于胰腺导管腺癌患者的生存预测Carbohydr Polym|四川大学范红松/周良学:透明质酸水凝胶整合外泌体协同促进血管生成和神经发生实现颅脑创伤修复Nat Cell Biol丨刚性基质诱导外泌体分泌并促进肿瘤生长 |
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