Открыть главное меню

Внеклеточные везикулы

Внеклеточные везикулы — это крошечные внеклеточные пузырьки, которые выделяют клетки различных тканей или органов в окружающую их среду.[1][2][3] Они найдены в различных жидкостях организма, в том числе в плазме крови, моче, слюне, амниотической жидкости, грудном молоке и жидкости, накапливающейся при плевральном асците. Внеклеточные везикулы можно подразделить на четыре основных класса:[4][5][6] (I) эктосомы, (II) экзосомы, (III) апоптозные тельца и (IV) ретровирус-подобные частицы/микровезикулы.

Эктосомы (микровезикулы)Править

Эктосомы, или почкующиеся микровезикулы, представляют собой довольно крупные пузырьки (от 50 до 1000 нм в диаметре).[7] Они образуются путём выпячивания плазматической мембраны из клетки наружу с последующим отделением образовавшегося пузырька от мембраны клетки.[8] Эктосомы выделяются различными клетками, включая клетки опухолей, полиморфноядерные лейкоциты, стареющие эритроциты и активированные тромбоциты.[9] Одной из характерных особенностей эктосом является появление на поверхности их мембраны фосфатидилсерина (PS).[8] В отличие от экзосом, эктосомы хорошо связываются с аннексином V и могут связываться с протромбином и фактором свёртывания крови X c образованием протромбиназного комплекса[10]

По мнению (пока спорному) некоторых исследователей именно эктосомы, а не экзосомы являются переносчиками нуклеиновых кислот между клетками[11]

ЭкзосомыПравить

Экзосомы — это сравнительно небольшие мембранные везикулы (от 40 до 100 нм в диаметре) образующиеся из эндосомальных мультивезикулярных телец в результате их слияния с поверхностной мембраной клетки.[12]

Апоптозные тельцаПравить

Апоптозные тельца высвобождаются из фрагментированных в результате апоптоза клеток. Они имеют размер порядка 50-5000 нм в диаметре и представляют собой фрагменты умирающих клеток. Как и у эктосом, их характерной особенностью является появление на поверхности их мембраны фосфатидилсерина (PS)

Роль в диагностикеПравить

ДНК, полученная из внеклеточных везикул, несет те же связанные с раком генетические мутации, что и раковые клетки, взятые из опухоли. Поэтому анализ ДНК внеклеточных везикул, полученных из образцов крови, может помочь определить наличие раковой опухоли в организме и даже выявить конкретные мутации без необходимости дорогостоящей и небезопасной для пациента биопсии образца опухоли[13]. Разработано простое и дешевое микрожидкостное устройство типа «лаборатория на чипе» -- “ExoChip” для выделения внеклеточных везикул, обогащенных экзосомами, непосредственно из кровяной сыворотки, которое позволяет подсчитать количество экзосом и выделить из них неповрежденную (интактную) РНК для изучения «профиля» микроРНК. Предполагается, что это устройство станет прототипом для разработки микролаборатории для экспресс диагностики онкологических заболеваний[14].

ПримечанияПравить

  1. Kalra H., Simpson R. J., Ji H., Aikawa E., Altevogt P., Askenase P., Bond V. C., Borràs F. E., Breakefield X., Budnik V., Buzas E., Camussi G., Clayton A., Cocucci E., Falcon-Perez J. M., Gabrielsson S., Gho Y. S., Gupta D., Harsha H. C., Hendrix A., Hill A. F., Inal J. M., Jenster G., Krämer-Albers E. M., Lim S. K., Llorente A., Lötvall J., Marcilla A., Mincheva-Nilsson L., Nazarenko I., Nieuwland R., Nolte-'t Hoen E. N., Pandey A., Patel T., Piper M. G., Pluchino S., Prasad T. S., Rajendran L., Raposo G., Record M., Reid G. E., Sánchez-Madrid F., Schiffelers R. M., Siljander P., Stensballe A., Stoorvogel W., Taylor D., Thery C., Valadi H., van Balkom B. W., Vázquez J., Vidal M., Wauben M. H., Yáñez-Mó M., Zoeller M., Mathivanan S. Vesiclepedia: a compendium for extracellular vesicles with continuous community annotation. (англ.) // Public Library of Science Biology. — 2012. — Vol. 10, no. 12. — P. e1001450. — DOI:10.1371/journal.pbio.1001450. — PMID 23271954. [исправить]
  2. György B., Szabó T. G., Pásztói M., Pál Z., Misják P., Aradi B., László V., Pállinger E., Pap E., Kittel A., Nagy G., Falus A., Buzás E. I. Membrane vesicles, current state-of-the-art: emerging role of extracellular vesicles. (англ.) // Cellular and molecular life sciences : CMLS. — 2011. — Vol. 68, no. 16. — P. 2667—2688. — DOI:10.1007/s00018-011-0689-3. — PMID 21560073. [исправить]
  3. Katsuda T., Kosaka N., Takeshita F., Ochiya T. The therapeutic potential of mesenchymal stem cell-derived extracellular vesicles. (англ.) // Proteomics. — 2013. — Vol. 13, no. 10-11. — P. 1637—1653. — DOI:10.1002/pmic.201200373. — PMID 23335344. [исправить]
  4. van der Pol E., Böing A. N., Harrison P., Sturk A., Nieuwland R. Classification, functions, and clinical relevance of extracellular vesicles. (англ.) // Pharmacological reviews. — 2012. — Vol. 64, no. 3. — P. 676—705. — DOI:10.1124/pr.112.005983. — PMID 22722893. [исправить]
  5. Akers J. C., Gonda D., Kim R., Carter B. S., Chen C. C. Biogenesis of extracellular vesicles (EV): exosomes, microvesicles, retrovirus-like vesicles, and apoptotic bodies. (англ.) // Journal of neuro-oncology. — 2013. — Vol. 113, no. 1. — P. 1—11. — DOI:10.1007/s11060-013-1084-8. — PMID 23456661. [исправить]
  6. Fang D. Y., King H. W., Li J. Y., Gleadle J. M. Exosomes and the kidney: blaming the messenger. (англ.) // Nephrology (Carlton, Vic.). — 2013. — Vol. 18, no. 1. — P. 1—10. — DOI:10.1111/nep.12005. — PMID 23113949. [исправить]
  7. Théry C., Ostrowski M., Segura E. Membrane vesicles as conveyors of immune responses. (англ.) // Nature reviews. Immunology. — 2009. — Vol. 9, no. 8. — P. 581—593. — DOI:10.1038/nri2567. — PMID 19498381. [исправить]
  8. 1 2 Cocucci E., Racchetti G., Meldolesi J. Shedding microvesicles: artefacts no more. (англ.) // Trends in cell biology. — 2009. — Vol. 19, no. 2. — P. 43—51. — DOI:10.1016/j.tcb.2008.11.003. — PMID 19144520. [исправить]
  9. Heijnen H. F., Schiel A. E., Fijnheer R., Geuze H. J., Sixma J. J. Activated platelets release two types of membrane vesicles: microvesicles by surface shedding and exosomes derived from exocytosis of multivesicular bodies and alpha-granules. (англ.) // Blood. — 1999. — Vol. 94, no. 11. — P. 3791—3799. — PMID 10572093. [исправить]
  10. Sadallah S., Eken C., Schifferli J. A. Ectosomes as modulators of inflammation and immunity. (англ.) // Clinical and experimental immunology. — 2011. — Vol. 163, no. 1. — P. 26—32. — DOI:10.1111/j.1365-2249.2010.04271.x. — PMID 21039423. [исправить]
  11. Kanada M., Bachmann M. H., Hardy J. W., Frimannson D. O., Bronsart L., Wang A., Sylvester M. D., Schmidt T. L., Kaspar R. L., Butte M. J., Matin A. C., Contag C. H. Differential fates of biomolecules delivered to target cells via extracellular vesicles. (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. — 2015. — Vol. 112, no. 12. — P. 1433—1442. — DOI:10.1073/pnas.1418401112. — PMID 25713383. [исправить]
  12. Février B., Raposo G. Exosomes: endosomal-derived vesicles shipping extracellular messages. (англ.) // Current opinion in cell biology. — 2004. — Vol. 16, no. 4. — P. 415—421. — DOI:10.1016/j.ceb.2004.06.003. — PMID 15261674. [исправить]
  13. Kahlert C., Melo S. A., Protopopov A., Tang J., Seth S., Koch M., Zhang J., Weitz J., Chin L., Futreal A., Kalluri R. Identification of double-stranded genomic DNA spanning all chromosomes with mutated KRAS and p53 DNA in the serum exosomes of patients with pancreatic cancer. (англ.) // The Journal of biological chemistry. — 2014. — Vol. 289, no. 7. — P. 3869—3875. — DOI:10.1074/jbc.C113.532267. — PMID 24398677. [исправить]
  14. Kanwar S. S., Dunlay C. J., Simeone D. M., Nagrath S. Microfluidic device (ExoChip) for on-chip isolation, quantification and characterization of circulating exosomes. (англ.) // Lab on a chip. — 2014. — Vol. 14, no. 11. — P. 1891—1900. — DOI:10.1039/c4lc00136b. — PMID 24722878. [исправить]

ЛитератураПравить

СсылкиПравить