リポポリサッカライド投与による敗血症性肺損傷における気管支肺胞洗浄エクソソーム
Summary
マウス腹腔内組合は、miRNAs とパッケージ化された気管支肺胞洗浄 (BAL) 液のエクソソームを分泌します。共培養システムを用いて、BAL 液中リリース エクソソームの気管支上皮細胞におけるタイト結合蛋白質の表現を中断させ、肺損傷を強調する炎症性サイトカインの発現を示す.
Abstract
激しい肺傷害 (アリ) と急性呼吸窮迫症候群 (ARDS)、高い罹患率と死亡率を持ち続けている肺疾患の異種グループを表します。アリの病態は優れているが定義されます。しかし、病気の複雑な性質のため分子療法まだ開発されなければなりません。ここで炎症反応のエクソソームの役割を記述するのに急性敗血症性肺傷害のリポ多糖 (LPS) 誘発マウス モデルを使用します。このモデルを使用して、マウス腹腔内組合にさらされているが miRNA とサイトカインは、炎症反応を調節するとパッケージ化された肺から気管支肺胞洗浄 (BAL) 液のエクソソームを分泌することを表示することができました。気管支上皮細胞タイト結合蛋白質の発現するエクソソーム マクロファージからリリースが中断を示す共培養モデル システムを使用してさらに、.炎症性応答に貢献する exosomal を往復させる生得免疫構造と細胞間クロストーク 1)、構造壁と 2) これらの Mirna ターゲットの混乱を治療する新しいプラットフォームを提供することが示唆します。ALI および ARDS。
Introduction
ALI および ARDS は重度の低酸素血症の約 100 万人世界中に影響を与える非心原性肺水腫による呼吸不全の生命にかかわる形態毎年1。ARDS の病因には、感染症や吸引やさまざまな間接的な侮辱から肺に直接傷害が含まれています。最後のディケイドが ARDS の病態理解が増す、しかし、ARDS の特定のターゲットを絞った治療法がまだ2,3を開発します。
急性肺傷害のいくつかの動物モデルは人間の研究4,5実験療法を翻訳するためのブリッジを提供する開発されています。一般的に使用されるモデルには、オレイン酸や細菌、LP、ブレオマイシンのローカル インストールが含まれます。他のアプローチには、虚血再灌流、盲腸結紮穿刺、機械的換気誘発ストレッチ損傷、酸素または細菌の LPS5全身投与が含まれます。これらのモデルは臨床的仮説をテストする有用な生物学的システムを提供する、潜在的な治療法の開発。人間 ARDS をシミュレートするには、動物モデルは炎症や肺のバリア機能の欠陥と上皮と内皮細胞を急性障害を再現する必要があります。
エクソソームは分子の内容には、蛋白質、DNA、RNA および脂質が含まれています、直径 20-200 nm の膜小胞であり、分子組成振込組織微小環境で細胞間のコミュニケーションを円滑します。エクソソームは複数の種類の細胞、内皮細胞、上皮細胞、平滑筋細胞、腫瘍細胞などから分泌されるが、人間の体液に存在します。研究を示すエクソソームは感染性と無菌の炎症性疾患時に免疫細胞と間質細胞間クロストークを規制し、生理中に様々 な自然と実験的刺激で規制するその異常なリリースが表示されます。および病理学プロセス6。このような通信ネットワークは肺疾患の病態に重要な役割を果たす可能性があり、病態生理学的進行7、8に影響を与える可能性があります。として 18-22 ヌクレオチド非コード Rna、miRNAs 組織と体液、血漿、血清に存在し、翻訳後修飾レベル9,10mRNA 発現を調節します。
エクソソーム パッケージ miRNAs 複数種類の細胞の分化と機能に影響を与えるし、様々 な病気、ガン、肺疾患、肥満、糖尿病、心血管疾患11を含む関連付けられている過剰なレベル 12,13,14,,1516。受信者の細胞と exosomal の miRNAs の往復への参入は、微小環境17,18の止血を変更する細胞間のコミュニケーションを促進します。急性肺傷害、エクソソーム8を通じて広範な細胞間コミュニケーションの種類の細胞を含む複雑なプロセスです。ミール 155 とミール 146a 一般的な転写調節機構を共有し、炎症反応や免疫寛容19,20に貢献。最近の研究では、両方が exosomal miRNAs の免疫細胞21間往復経由で炎症反応を調節することを示します。しかし、変調エンドトキシンに歯槽の応答に及ぼす exosomal Mirna の分子機構は不明、間違いなく潜在的な臨床的意義と並進含意メリット詳細な調査。
炎症とがんの22,23などの複雑な環境で特定の細胞型の相互作用を定義する共培養モデルを採用されています。これらのプラットフォームは、特に構造と免疫細胞の種類の細胞間クロストークを尋問する代替方法を提供します。
内気管、LPS の噴霧、腹腔内投与または全身投与、実験的肺傷害24,25,26を誘導するために広く使用され上皮と内皮細胞の透過性を誘導するために示されています。欠陥があります。ここで敗血症モデル マウスにおける急性肺傷害を誘発するのに腹腔内の LP を使用します。LPS の腹腔内投与の 24 時間以内の炎症細胞と肺の透過性欠陥が誘導されます。さらに、バルからエクソソーム含ま miRNA 155 とミール-146a と BAL 液からエクソソームは il-6, TNF-α を含む受信者の上皮細胞で炎症性サイトカイン発現を誘導することを示す.これらのデータは、その exosomal の Mirna を示す第 1、急性敗血症性肺傷害のこのモデルのバルで分泌されるが。
Protocol
Representative Results
Discussion
病気のマウス ・ モデルは、特定の遺伝子の生理機能を評価し、実験2のコストを削減する通常使用されます。急性敗血症性肺傷害を説明ここで ARDS の人間に見られる炎症性応答を模倣しています。このモデルは分子病態研究、バイオ マーカーの開発を調査し、潜在的な新しい治療法5をテストするものです。
共培養系研究生体内…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
著者から、利益相反の宣言されていません。
Materials
| lipopolysaccharide | Sigma-Aldrich | Escherichia coli 055:B5 | |
| PBS pH7.2(1X) | Life technologies | 20012-027 | |
| mirVana miRNA isolation kit | Thermo Fisher | 449774 | |
| TaqMan Gene Expression Master Mix | Thermo Fisher | 4369016 | |
| mmu-miR-155 (002571) primer | Thermo Fisher | 4427975 | |
| has-miR-146a (000468) primer | Thermo Fisher | 4427975 | |
| U6snRNA primer | Thermo Fisher | 4427975 | |
| TNF-α(Mm00443258_m1 ) primer | Thermo Fisher | 4331182 | |
| IL-6 (Mm00446190_m1 )primer | Thermo Fisher | 4331182 | |
| ZO-1 (Mm00493699_m1 )primer | Thermo Fisher | 4331182 | |
| minimal essential medium (MEM) | Thermo Fisher | 11095-072 | |
| Trysin-EDTA solution(0.05%) | Thermo Fisher | 25300054 | |
| Exosomes were labeled with PKH67 through PKH67 Green Fluorescent Cell linker Mini Kit | Sigma-Aldrich | MINI67-1KT | |
| Exosome Spin Columns (MW3000) | Thermo Fisher | 4484449 | |
| Beckman Coulter Optima L-100XP ultracentrifuge | Beckman Coulter | L-100XP | |
| Ultra-clear centrifuge tubes | Beckman Coulter | 344058 | |
| Applied Biosystems 7500 Fast Real-Time PCR System | Thermo Fisher | ||
| transmission electron microscopes (TEM) | JEOL Ltd | 120 kV TEM | |
| Olympus BX41 microscope | Olympus | BX41 |
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