血管生成——国自然热点文献(上)

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kanwenda
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岁尾的光阴老是过得十分的快,觉得几个眨眼22年就过往了,觉得啥也没干。今天立冬了,我们北方的童靴已经迎来了降雪,咱们南方的宝宝也要重视添衣保热,不要贪凉哦~

那么本年已经快要完毕了,宝子们是不是该来进修了呀?今天给各人带来的是-血管生成,算一个比力老牌的研究了,但热度不断不错,所以我们今天就来聊一聊血管生成的设想理念。

起首,我们聊聊什么是血管生成?

血管生成是指在原有的毛细血管或微静脉根底上,通过血管内皮细胞的迁徙和增殖,从已存在的血管出以出芽生或非芽生形式构成的新的血管的过程。抗血管生成目前已经成为治疗肿瘤、糖尿病视网膜病、风湿性关节炎等疾病的重要战略之一。

接着,我们来看看血管生成如今的研究行情

目前的SCI颁发情状

血管生成的相关内容,近年来研究报导整体呈上升的形态。

目前国天然课题的立项情状

从国天然近10年立项情状来看(22年的立项未完全录进,不做参考),血管生成在立项数目和帮助金额上逐步趋于不变,每年的立项数目在900个上下浮动。有稳中求胜的宝子们,能够往那个标的目的考虑,可能率不会过时,只要不断研究下往,总有一天能发高分、中面上。

今天给各人介绍文献的标题问题是:Milk exosomes-mediated miR-31-5p delivery accelerates diabetic wound healing through promoting angiogenesis.文章于2022年在 Drug Deliv期刊上颁发(IF=6.819)。

浅析一下血管生成的研究套路,月底将会有1篇高分文章供各人认真品读。

Figure 1 机造图

做者通过差别离心别离了牛奶来源的外泌体(mEXO),并通过电穿孔合成了拆载miR-31-5p的外泌体(mEXO-31)。用mEXO-31处置内皮细胞,发现miR-31-5p在受体细胞中表达上调,而靶基因HIF1AN表达下调。此外,外泌体包被的miR-31- 5p在体外和体内都展现出了强大的促血管生成活性(图1)。

Figure 2 过表达miR-31-5p可促进内皮细胞的增殖、迁徙和血管生成

为了敲定1个miRNA做为研究对象,做者比力了糖尿病和一般小鼠全层皮损中10种miRNA的表达程度,发如今糖尿病伤口中miR-31- 5p的下调具有统计学意义(图2A),故选定miR-31-5p停止后续研究。将miR-31-5p mimic转染到HUVECs中48小时后,通过EdU检测细胞的增殖情状,发现mimic转染细胞HUVECs细胞EdU阳性的更多(图2B,C)。此外,transwell检测展现,miR-31-5p显著增加了HUVECs的迁徙(图2D,E)。最初,我们停止了体外管构成试验,以评估miR-31-5p促进内皮细胞血管生成的才能。与预期一致,管长度增加了近2倍,那表白miR-31-5p显著地促进了血管生成(图2F、G)。综上所述,miR-31-5p在糖尿病小鼠中表达下调,那可能是伤口愈合延迟的原因之一,而miR-31-5p的过表达加强了体外HUVEC的增殖、迁徙和血管生成。

Figure 3 HIF1AN是miR-31-5p的间接靶点

接下来觅觅掌握内皮细胞功用的下流机造,利用了三种独立的算法:starBase、TargetScan和miRDB别离揣测了170个假定的miR-31-5p靶点(图3A)。因为HIF1AN的目标得分在三个基因中更高,故抉择HIF1AN停止进一步研究。miR-31-5p靶向连系 HIF1AN 3’UTR的117-124bp(图3E)。为了进一步证明HIF1AN是miR-31-5p的间接靶点,将miR-31-5p mimic转染到HUVECs中。成果展现,转染HUVECs的miR-31-5p mimic的HUVECs中,HIF1AN程度在mRNA(图3B)和卵白(图3C,D)程度上均下降。然后构建荧光素酶陈述基因(HIF1AN-WT和HIF1AN-MUT)并转染到293 T细胞中。能够看到与空载体比照比拟,miR-31-5p的过表达处置HIF1AN-WT的荧光素酶活性明显被按捺,而HIF1AN-MUT的荧光素酶活性没有显著影响(图3F)。通过western blot检测了糖尿病小鼠伤口组织中HIF1AN的表达程度发现,与一般伤口比拟,糖尿病伤口中HIF1AN表达上调(图3G,H),那与miR-31-5p闪现完全相反的趋向。综上所述,糖尿病伤口中HIF1AN的表达上调,miR-31-5p可通过与HIF1AN mRNA 3’UTR的守旧互补序列连系来按捺HIF1AN的表达。

Figure 4 miR-31-5p/HIF1AN轴调控内皮细胞功用

进一步研究miR-31-5p/ HIF1AN轴在HUVECs中的生物学功用。起首,在差别处置下的HUVECs中检测到HIF1AN卵白程度,发现转染HIF1AN过表达组的HIF1AN程度高于空比照组,按捺了miR-31-5p mimic诱导的HIF1AN含量降低(图4A,B)。HIF1AN的过表达表示出显著的抗增殖感化,并明显按捺了miR-31-5p mimic改进的HUVEC的增殖(图4C,D)。此外,在Transwell迁徙检测中也能够看察到类似的趋向(图4E、F)。我们揣度HIF1AN的过表达能够按捺HUVECs的血管构成,随后的体外管构成尝试证明了那一假设(图4G,H)。HIF1AN过表达消弭了miR-31-5p mimic诱导的血管生成促进感化(图4G,H)。总之,以上尝试证明了miR-31-5p通过靶向HIF1AN促进了内皮细胞的功用。

Figure 5 mEXO-31的造备和表征

为了验证miR-31-5p mimic已胜利加载到mEXO中,摘用RT-PCR办法检测了mEXO、mEXO-NC和mEXO-31中miR-31-5p的程度。成果展现,mEXO-31中的miR-31-5p程度显著高于mEXO或mEXO-NC(图5A)。此外,共聚焦激光扫描显微镜看察到FAM标识表记标帜的miR-31-5p mimic被胜利地加载到mEXO中(图5B)。通过NTA丈量,mEXO和mEXO-31的均匀尺寸曲径别离为131.1和133.6nm(图5D)。通过透射电镜看察到向内凹的铜状构造(图5E)。Westernblot阐发展现,存在外泌体特异性标识表记标帜物CD9、CD81、HSP70、TSG101的高表达(图5(F))。那些数据表白,通过电穿孔将miRNA加载到mEXO中,对mEXO的颗粒大小、形态或外表标识表记标帜物几乎没有影响。

进一步切磋mEXO对miRNA的庇护水平。将游离的miR-31-5p mimic与mEXO和mEXO-31混合,表露于37℃中5天,然后检测miR-31-5p程度。成果展现,游离的miR-31-5p mimic在第5天几乎完全降解,相反,mEXO中超越60%的miR-31-5p连结不变(图5C),表白mEXO具有庇护miR-31-5p mimic免受降解的才能。

Figure 6 mEXO-31能更有效地将miR-31-5p传递到细胞中

为了检测mEXO-31的转染效率,别离用PBS、游离miR-31-5p mimic、mEXO和mEXO-31转染HUVECs,并用共聚焦激光扫描显微镜检测转染效率。如图6A所示,当mEXO-31处置细胞时,几乎所有的HUVECs都胜利转染了miR-31-5p,而在游离mimic处置时,细胞中几乎没有检测到miR-31-5p。然后,我们别离用PBS、游离mimic-NC、游离miR-31-5p mimic、mEXO、mEXO-NC和mEXO-31处置HUVECs。摘用RT-PCR检测HUVECs中miR-31-5p的表达程度,成果展现mEXO-31组的miR-31-5p程度明显高于其他各组(图6B)。此外,经mEXO- 31处置的HUVECs中HIF1AN卵白程度显著下调,而其他组中HIF1AN卵白程度连结稳定(图6C,D)。那些成果配合表白,游离miRNA很难被细胞吸收,而基于miRNA的治疗办法的窘境能够被牛奶外泌体传递系统突破。此外,在mEXO中封拆的miR-31-5p的生物学功用得以保留,并可降低靶基因HIF1AN的表达。

Figure 7 mEXO-31在体外促进内皮细胞的增殖、迁徙和血管生成

为了进一步研究mEXO-31对HUVECs的功用影响,别离用mEXO、mEXO-NC和mEXO-31处置HUVECs细胞。然后,通过EdU阐发、Transwell阐发和管构成阐发来评估细胞行为。与预期一致,mEXO-31处置极大地促进了细胞增殖:与其他组比拟,mEXO-31组中EdU阳性HUVECs的发作率增加了2倍以上(图7A,B)。当mEXO-31处置HUVECs时,细胞迁徙量增加了约1.5倍(图7C,D)。用mEXO-31刺激HUVECs显著促进了体外管的构成,mEXO-31组的总管长度比其他组增加了近2倍(图7(E,F))。以上证据强烈表白,mEXO和游离miR-31-5p mimic都不克不及促进内皮细胞功用,而mEXO传递miR-31-5p可显著进步miR-31-5p的生物操纵度,从而改进HUVECs的增殖、迁徙和管构成。

Figure 8 mEXO-31加速糖尿病创面愈合

为了切磋mEXO-31在临床治疗中的潜力,在糖尿病小鼠背侧成立全层创面模子,并利用PBS、游离mimic-NC、游离miR-31- 5pmimic、mEXO、mEXO-NC和mEXO-31治疗小鼠。创面成立的第5、10和15天,用mEXO-31处置的小鼠的未闭合伤口率最小(图8A,B)。有趣的是,在游离的miR-31-5p mimic治疗的糖尿病创面中,未闭合的创面率低于比照组、NC、mEXO和mEXO-NC组(图8A,B)。然而,与mEXO-31比拟,游离miR-31-5p mimic的治疗效果远不克不及令人称心。然后,停止组织学阐发,切磋差别治疗组在术后第15天的伤口修复效率。HE染色阐发展现,mEXO-31处置组的再上皮化率较其他处置组更高(图8C、D)。此外,Masson染色阐发展现,mEXO-31组的胶原堆积情状优于其他各组(图8E,F)。mimic组与比照组、NC、mEXO或mEXO-NC组之间的胶原堆积没有差别(图8E,F)。如图8G-J所示,在比照组、NC、mEXO和mEXO-NC组的伤口组织中很少有血管,而游离miR-31-5p mimic改进了血管收集的构成。值得重视的是,mEXO-31组的血管密度更高。那些数据表白,mEXO-31通过促进创面再上皮化、胶原堆积和血管生成,显著加速糖尿病创面愈合。

最初总结一下:

做者开发了一种新的战略,通过将miR-31-5p加载到牛奶来源的外泌体中来加速糖尿病创面愈合。牛奶外泌体做为一种miRNA传递系统具有浩荡的潜力,它能够加强miRNA的不变性和细胞摄取。外泌体包裹的miR-31-5p通过下调HIF1AN的表达,显著改进了内皮细胞的功用,并加强了糖尿病创面的愈合过程。miR-31-5p外泌体的那种感化阐了然其在治疗糖尿病伤口中的感化,做者揣测牛奶外泌体在核酸药物传递中可能存在浩荡的利用潜力。

目前miRNA的研究热度已经逐步下降,假设有小伙伴已经做了组学挑选出不错的miRNA,不想舍弃那部门成果的,能够考虑参考本文做者的研究构想,属于是“山重水复疑无路,柳暗花明又一村”的不测欣喜哟。

好啦~以上就是本次文献分享的全数内容

下期我们再正式拆解一篇高分的血管生成机造研究的计划套路~

假设你感兴致的话,就戳个存眷吧~

— END —

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