Ekstratsellulaarsed vesiikulid neerudes ja nende kliiniline potentsiaal neeruhaiguste korral

Ekstratsellulaarsed vesiikulid (EV-d), nagu eksosoomid ja mikrovesiikulid, on rakkudest pärinevad lipiidide kahekihilised membraaniosakesed, mis edastavad teavet peremeesrakkudest retsipientrakkudesse. EV-d osalevad erinevates bioloogilistes protsessides, sealhulgas immuunvastuse moduleerimises, rakkudevahelises suhtluses, tromboosis ja kudede regenereerimises. On teada, et erinevat tüüpi neerurakud vabastavad EV-sid nii füsioloogilistes kui ka patoloogilistes tingimustes ning hiljutised uuringud on leidnud, et EV-del on patofüsioloogiline roll erinevatesneeruhaigused. Arvestades elektrisõidukite isoleerimise ja analüüsimeetodite hiljutist arengut, on paljud uuringud näidanud elektrisõidukite diagnostilist ja terapeutilist potentsiaali erinevatesneeruhaigused, nagu ägeneerukahjustus, polütsüstiline neeruhaigus, krooniline neeruhaigus, kidney siirdamineja neerurakk-kartsinoom. See ülevaade ajakohastab hiljutisi kliinilisi ja eksperimentaalseid tulemusi elektrisõidukite rolli kohtaneeruhaigusedja tõstab esileEV-de võimalik kliiniline rakendatavusuudsete diagnostika- ja ravimeetoditena.

Märksõnad: biomarkerid, eksosoomid, ekstratsellulaarsed vesiikulid,Immuunsus, Neeruhaigused, Mikrovesiikulid

Sissejuhatus

Ekstratsellulaarsed vesiikulid (EV) viitavad kõigile endogeenselt toodetud membraaniga seotud vesiikulitele, mis vabanevad rakkudest rakuvälisesse ruumi. EV-d sisaldavad erinevaid molekule, nagu DNA, messenger RNA (mRNA), valgud, lipiidid ja mikroRNA-d (miRNA-d). Nende päritolu, suuruse, sisu ja biogeneesi põhjal on kirjeldatud erinevaid EV-de alatüüpe, sealhulgas eksosoomid, mikrovesiikulid või mikroosakesed, apoptootilised kehad, eksosoomid ja endosoomid (tabel 1). Kitsas tähenduses viitavad EV-d tavaliselt eksosoomidele või mikrovesiikulitele. Selles ülevaates kasutame laiaulatuslikku terminit "EV-d", et keskenduda eksosoomidele ja mikrovesiikulitele, kuna erinevate alatüüpide omadused kattuvad. EV-d avastati algselt üle 30 aasta tagasi, kuid arvati, et nende füsioloogiline roll piirdub rakusiseste või membraanikomponentide eritumisega. Hiljutised edusammud on aga näidanud, et EV-d on seotud mitmete bioloogiliste protsessidega, nagu immuunmodulatsioon, hemostaas ja kudede proliferatsioon/regeneratsioon, mis võivad mõjutada elundite arengut ja taastumist. EV-sid leidub laialdaselt ka patoloogilistes tingimustes. Nende esinemine mis tahes kehavedelikus suurendab EV-de diagnostilist rolli biomarkeritena erinevat tüüpi haiguste korral. EV-d aitavad kaasa ka haiguse progresseerumisele, mõjutades põletiku, tromboosi ja tuumorigeneesi taset. Teisest küljest on elektrisõidukid saanud palju meditsiinilist tähelepanu kui potentsiaalset terapeutilist vahendit, mis põhineb nende võimel edastada valke ja geneetilisi materjale. Selles ülevaates keskendume EV-de rollile neerude füsioloogias ja haigusprotsessides, samuti nende potentsiaalsele kasutatavusele diagnostika ja ravina mitmes ravis.neeruhaigused.

Ekstratsellulaarsete vesiikulite füsioloogiline roll neerudes

Füsioloogilistes tingimustes on EV-de peamised bioloogilised funktsioonid peremeesrakkudest soovimatutest ainetest vabanemine. EV-d võivad geneetilise materjali, valkude, lipiidide ja retseptorite kaudu edastada ka olulist bioloogilist teavet oma retsipientrakkudele. RNA-de või miRNA-de edasiandmine võib avaldada olulist mõju retsipientrakkudele, programmeerides ümber nende geneetilised omadused. Allpool käsitleme üksikasjalikult EV-de bioloogilist funktsiooni neerufüsioloogias (joonis 1A).

Joonis 1. Ekstratsellulaarsete vesiikulite (EV) roll normaalsetes neerudes ja neeruhaiguses. (A) EV-d vahendavad rakkudevahelist sidet, moduleerides raku homöostaasi, elektrolüütide / vee tasakaalu, tubulaarset regeneratsiooni ja põletikulisi reaktsioone normaalsetes neerudes. (B) EV-d mõjutavad haiguse progresseerumist, võimendades põletikku ja kutsudes esile tubulointerstitsiaalset fibroosi või glomerulaarset epiteeli-mesenhümaalset üleminekut (EMT). EV-d võivad olla seotud ka neerurakulise kartsinoomi (RCC) ja neerude allografti äratõukereaktsiooni patogeneesiga.

Ag, antigeen; CD, kogumiskanal; DC, dendriitrakk; DT, distaalne tuubul; ENaC; epiteeli naatriumikanal; PT, proksimaalne tuubul; TEC, tubulaarsed epiteelirakud.

Muudetud artiklist Kwon et al. (Korea J Intern Med 2019;34:470-479) Creative Commonsi litsentsi alusel.

Homöostaas ja rakkude ellujäämine

EV-de üks olulisemaid bioloogilisi rolle on rakusiseste toksiliste materjalide eemaldamine rakuvälistesse ruumidesse. Kuna rakud läbivad mitmeid bioloogilisi protsesse, kogunevad nad kahjustatud organellid ja rakujäätmed, mis võivad esile kutsuda raku stressi, mis põhjustab rakusurma või põletikku. Eukarüootsed rakud on välja töötanud enesekaitsemehhanismi rakusiseste jäätmete eemaldamiseks - EV-de sekreteerimiseks rakuvälisesse ruumi. Sel viisil saavad rakud eksosoomide kaudu tõhusalt elimineerida potentsiaalselt kahjulikke kromosomaalseid DNA fragmente. Selle protsessi pärssimine võib normaalsetes inimrakkudes esile kutsuda kaasasündinud immuunvastuse, DNA kahjustuse ja apoptoosi.Neerrakud on bioloogilisele stressile suhteliselt vastuvõtlikud. Hüpoksilistes tingimustes suurendavad neerutorukesed ennetavalt eksosoomide sekretsiooni hulka ja muudavad eksosoomide koostist, et rahuldada spetsiifilisi bioloogilisi vajadusi. EV omastamine retsipientrakkudesse on samuti väga oluline bioloogiline protsess rakkudevahelises suhtluses. Kõige tavalisem raku omastamise mehhanism on endotsütoos, mille käigus EV-d neelavad retsipientrakud. Tasakaal EV vabanemise ja omastamise vahel sõltub vanem-/retsipientrakkude füsioloogilisest seisundist, vanem-/retsipientrakkude tüübist ning ligandide/retseptorite äratundmisest EV-del ja retsipientrakkudel.

Põletik/immunomodulatsioon 

EV-d on nende vanemrakkude miniatuurne versioon, seega sõltub nende immunoloogiline funktsioon oluliselt nende päritolust ja mikrokeskkonnast, millega nende vanemrakud kokku puutuvad. Näiteks võivad dendriitrakkudest pärinevad EV-d toimida antigeeni esitlevate vesiikulitena peptiid-major histocompatibility kompleksi (MHC) komplekside otsese esitlemise kaudu T-rakkudele. Neid peptiid-MHC komplekse saab üle kanda teistele retsipientrakkudele, esitledes kaudselt antigeene ja viies seejärel immuunrakkude stimuleerimiseni. Teisest küljest võivad kasvajarakkude poolt sekreteeritud EV-d vahendada immunosupressiivset vastust, lülitades monotsüüdid ja T-rakud tolerogeensetele alatüüpidele, inhibeerides monotsüütide diferentseerumist või kutsudes esile kõrvalseisja T-rakkude apoptoosi, nn aktivatsioonist põhjustatud rakusurma. . Vanemrakkude füsioloogiline seisund mõjutab oluliselt EV-de sisaldust. Näiteks võivad hüpoksilistest kasvajarakkudest pärinevad eksosoomid indutseerida kõrgemat diferentseerumise taset ja müeloidist pärinevate supressorrakkude aktiveerimist, võrreldes normoksilistes tingimustes rakkudest pärinevate eksosoomidega.

Antimikroobne toime

Kuseteede süsteem puutub pidevalt kokku väliskeskkonna mikroorganismidega, mis seab suure kuseteede infektsioonide riski. Kuid enamik kuseteedest, välja arvatud kusiti, jääb üldiselt steriilseks. Seda infektsioonikindlust vahendavad mitmed tegurid. Traditsiooniliselt peeti peamisteks peremeesorganismi kaitsemehhanismideks anatoomilisi tõkkeid, nagu glükoproteiini naast ja hüdreeritud lima kiht, aga ka immunoloogilisi barjääre erinevatest immuunrakkudest ja epiteelirakkude vooderdist. Hiljuti leiti, et elektriautod mängivad olulist rolli kuseteede infektsioonide vastu. Proteoomiline uuring näitas, et rikastatud kaasasündinud immuunvalgud, sealhulgas kalprotektiin ja lüsosüüm C uriini EV-des, võivad vahendada antimikroobset toimet. Kuigi autofagia on hästi arenenud rakuline kaitsemehhanism võõrpatogeenide puhastamiseks, on mõned bakterid välja töötanud kaitsemehhanismid autofagia ületamiseks, neutraliseerides lüsosomaalset pH-d. Miao jt uuring. näitab, et põie epiteelirakud saavad sellest nähtusest üle eksosoomide kaudu - eksosoomiga ümbritsetud bakterite väljasaatmisega rakusisesest ruumist.

Neerude taastamine/parandus

Mesenhümaalsed tüvirakud (MSC) on hästi tuntud oma regeneratiivse ja reparatiivse potentsiaali poolest erinevates organites, sealhulgasneerud.MSC-de reparatiivset potentsiaali vahendavad aga pigem elektrisõidukid kui MSC-de endi diferentseerumispotentsiaal. MSC-st pärinevad EV-d sisaldavad erinevat tüüpi antioksüdante ja kasvufaktoreid, et stimuleerida residentide eellasrakkude diferentseerumist. Geneetiliste materjalide, nagu DNA, miRNA-de või mRNA-de kohaletoimetamine EV-de kaudu võib samuti tutvustada vanemate MSC-de reparatiivset potentsiaali retsipientrakkudele. Ranghino jt uuringus vahendasid glomerulaarsed MSC-st pärinevad EV-d tubulaarsete epiteelirakkude regeneratsiooni ja leevendasid isheemilist ägedat neerukahjustust (AKI), kandes üle potentsiaalse regeneratiivse toimega mRNA-sid ja miRNA-sid.

Klõpsake valikul Kuidas Cistanche'i võtta

KÜSI LISAT:david.deng@wecistanche.com

Hemostaas ja trombotsüütide agregatsioon

Paljudes publikatsioonides on kirjeldatud plasma EV-de koaguleerivaid omadusi inimestel. Leiti, et vereliistakutest, endoteelirakkudest või leukotsüütidest pärinevad EV-d osalesid hemostaasi käigus. Need EV-d võivad algatada hüübimisprotsessi, paljastades nende pindadele fosfatidüülseriini (PS), et võimaldada hüübimisfaktorite sidumiskohti. Teine mehhanism on koefaktorite ekspressioon nende pindadel, käivitades välise hüübimisraja ning põhjustades trombiini lõhkemist ja trombotsüütide trombide moodustumist. Yu et al. näitas, et patsientidel, kelleldiabeetiline neerhaigusel oli kontrollrühmadega võrreldes oluliselt kõrgem PS-i ekspresseerivate mikrovesiikulite tase. Samuti leidsid nad, et PS-positiivsete mikrovesiikulite kõrgem tase oli seotud nii hüperkoaguleeruvuse kui ka halvema neerufunktsiooniga. Sarnane leid ilmnes ka immunoglobuliin A nefropaatiaga patsientidel.

Hiljuti on mitmed uuringud vaadanud uuesti EV-de hüübimist soodustavaid omadusi vere kogumise, plasma valmistamise ja EV isoleerimise tehniliste täiustuste tõttu. Huvitav on see, et tervetelt inimestelt eraldatud plasma EV-d soodustavad fibrinolüüsi domineerivamalt kui koagulatsiooni. See lahknevus viitab EV-de ambivalentsele rollile hemostaasiprotsessides, mis sõltub mikrokeskkonnast. Lisaks on EV proovide õige ettevalmistamine oluline nende rolli paremaks mõistmiseks inimkehas.

Veresoonte terviklikkus ja revaskularisatsioon

Endoteelirakkudest pärinevad EV-d aitavad säilitada veresoonte terviklikkust ja soodustavad veresoonte endoteelirakkude ellujäämist, eemaldades rakusurma signaale ja vabastades veresoonte endoteelirakkudest liigseid komplemente. Kahjustatud veresoontes indutseerivad trombotsüütidest pärinevad EV-d endoteelirakkude adhesiooni rakuvälise maatriksiga, mis aitab kaasa endoteeli taastumisele ja nõrgendab veresoonte läbilaskvust.

Kasvajast pärinevad EV-d on tuntud oma angiogeneetiliste omaduste poolest, kuid EV-d võivad füsioloogilistes tingimustes samuti angiogeneesi esile kutsuda. Endoteelirakkudest pärinevad EV-d moduleerivad angiogeneesi, soodustades endoteelirakkude invasiooni ja kapillaarilaadse struktuuri moodustumist. Hiljuti on leitud, et teatud miRNA-de, sealhulgas miR-126 või miR-124 ülekandmisel endoteelirakkudest pärinevate EV-de ja retsipientide endoteelirakkude abil on angiogeneesis oluline roll. MSC-indutseeritud EV-d indutseerivad ka angiogeneesi, kandes üle valke, nagu fosforüülitud signaalimuundurid ja transkriptsiooni-3 aktivaatorid või tuumafaktor-kB rajaga seotud valgud, mis viib proangiogeensete valkude transkriptsioonini. MSC-st pärinevad EV-d võivad angiogeneesi soodustavatele endoteelirakkudele üle kanda ka mitmeid kasvufaktoreid, sealhulgas epidermise kasvufaktorit ja vaskulaarset endoteeli kasvufaktorit. Üksikasjalikumat teavet mitme rakulise päritoluga EV-de angiogeneetilise mehhanismi kohta leiate Todorova jt ülevaateartiklist.

Elektrolüütide ja vee tasakaal

Naatriumi/vee reabsorptsioon on üks neerutuubulite rakkude peamisi funktsioone. Kaks kolmandikku filtreeritud naatriumist reabsorbeeritakse proksimaalsetes tubulaarsetes epiteelirakkudes ja peenhäälestatakse naatriumi jaoks, reabsorptsioon toimub distaalses tuubulis ja kogumiskanalites. Seetõttu on interaktiivne suhtlus proksimaalsete ja distaalsete / koguvate torukujuliste rakkude vahel oluline elektrolüütide tasakaalu ja mahu reguleerimise nõuetekohaseks säilitamiseks. Jella jt uuring näitas, et proksimaalsete torukujuliste rakkude eksosoomid võivad glütseraldehüüdi 3-fosfaatdehüdrogenaasi eksosomaalse kohaletoimetamise kaudu reguleerida epiteeli naatriumikanali aktiivsust distaalses tuubulis ja kogumiskanalites. Vasopressiiniga kokkupuutel suurendavad kortikaalsete kogumiskanalite torukujulised rakud akvaporiini veekanalite tootmist nii enda sees kui ka oma eksosoomides. Need eksosoomid võivad funktsionaalseid akvaporiini kanaleid üle kanda teistele torukujulistele rakkudele, suurendades nende veetranspordivõimet. Vahendades neeruepiteelirakkudevahelist ja intratsellulaarset sidet erinevate nefroni segmentide vahel, on eksosoomidel oluline roll elektrolüütide ja vedeliku tasakaalus inimkehas.

Ekstratsellulaarsed vesiikulid neeruhaiguste vahendajatena

Patoloogiliste seisundite korral suureneb EV-de tootmine märkimisväärselt, aidates kaasa haiguse algusele ja levimisele immunomodulatsiooni, trombogeneesi ja onkogeneesi kaudu. Allpool käsitletakse neerude EV-de üksikasjalikku rolli erinevate haiguste kulgudes (joonis 1B).

Glomerulaarhaigus 

Kaugelearenenud glomerulaarhaiguse korral on neerupuudulikkuse peamised mehhanismid tubulite kahjustus ja fibroos. Hiljutine Jeoni jt uuring näitas, et vigastatud podotsüütide poolt vabastatud EV-des olevad miRNA-d võivad indutseerida tubulaarsete epiteelirakkude apoptoosi, mis viitab võimalikule glomerulotuubulaarsele läbirääkimisele. See uuring näitas ka, et vigastatud podotsüütide EV-de miRNA profiil erineb vigastamata podotsüütide omast ja vigastatud podotsüütide miRNA jäljendid võivad reprodutseerida proapoptootilist toimet neerutuubulite epiteelirakkudele. Diabeetilise nefropaatia korral võib kõrge glükoosisisaldusega kokkupuude indutseerida podotsüütidest EV tootmist. Tubulaarsed epiteelirakud neelavad need podotsüütidest pärinevad EV-d ja tekitavad p38 fosforüülimise kaudu tubulaarset fibroosi.

Äge neerukahjustus

Hiljutine miRNA sekveneerimise uuring näitas, et uriini eksosomaalsetel miRNA-del on iseloomulikud profiilid ja funktsionaalsed omadused, mis sõltuvad AKI staadiumist. Mitmed ekso-miRNA-d (miR-16, miR-24 ja miR-200c) suurenesid varajase vigastuse oleku ajal ning nende sihtmärk-mRNA-de ekspressioon oli oluliselt mõjutatud neeru medullas. . Varases taastumisfaasis olid ekso-miRNA-d, millel on ühine sihtmärk Zeb1/2, oluliselt ülesreguleeritud, mis viitab nende rollile kasvufaktoriga (TGF){7}}seotud neerufibroosi muundamisel. Isheemia-reperfusioonikahjustuse korral kutsub hüpoksiline kahjustus esile EV-de suurenenud tootmise tubulaarsetes epiteelirakkudes, mis sisaldavad TGF- 1 mRNA-d. Nende TGF{10}} mRNA-de eksosomaalne kohaletoimetamine fibroblastidesse viib lõpuks fibroblastide aktiveerumiseni ja proliferatsioonini. Teisest küljest on Ranghino jt. näitasid hiljuti, et glomerulites olevad MSC-d võivad aidata kaasa neerude postsheemia taastumisele peamiselt EV-de vabanemise kaudu.

Sepsisega seotud AKI korral on trombotsüütidest ja neutrofiilidest pärinevatel EV-del põletikuvastane ja prokoagulantne toime, mis võib takistada bakterite kasvu ja selle levikut. Need EV-d võivad aga süstemaatiliselt esile kutsuda oksüdatiivset stressi ja levitada põletikulisi reaktsioone, mis viib kehvemate kliiniliste tulemusteni.

Tubulointerstitsiaalne põletik

Tubulointerstitsiaalne põletik on nii ägedate kui kakrooniline neeruhaigus.Lv jt avastasid tubulaarsete epiteelirakkudest pärineva eksosomaalse miRNA-19b-3p olulise suurenemise nii lipopolüsahhariidiga indutseeritud AKI mudelis kui ka adriamütsiini poolt indutseeritud kroonilisesproteinuuriline neerhaiguse mudel. Tubulaarsetest epiteelirakkudest pärinev eksosomaalne miRNA-19b-3p soodustas M1 makrofaagide aktivatsiooni ja tubulointerstitsiaalset põletikku. See rühm näitas ka, et CCL2 mRNA eksosomaalne kohaletoimetamine tubulaarsetest epiteelirakkudest makrofaagidesse võib vahendada albumiinist põhjustatud tubulointerstitsiaalset põletikku. Hüpoksia on teine ​​hästi tuntud tubulointerstitsiaalse põletiku stimulaator neerudes. Hüpoksiline stimulatsioon kutsub esile hüpoksiaga indutseeritava faktori -1 ekspressiooni tubulaarsetes epiteelirakkudes. See stiimul viib eksosomaalse miRNA-23ülekandeni tubulaarsetest epiteelirakkudest makrofaagidesse, mis käivitab makrofaagide aktivatsiooni ja soodustab tubulointerstitsiaalset põletikku. Seega võib makrofaagide aktiveerimise moduleerimine, blokeerides eksosomaalse miRNA või mRNA kohaletoimetamise tubulaarsetest epiteelirakkudest, olla uudne ravimeetod.

Fibroos

Fibroos glomerulites ja tuubulites on ülim patoloogiline protsesskroonilised neeruhaigusedja lõppstaadiumisneeruhaigus, ja EV-de patofüsioloogilist rolli fibroosis on uuritud mitmes uuringus. Erinevad neerurakkude stiimulid, nagu hüpoksia, oksüdatiivne stress või kõrge glükoosisisaldus, võivad põhjustada EV sekretsiooni või muutusi EV koostises. Kahjustatud neerurakkude poolt sekreteeritud EV-d saab üle kanda teistele normaalsetele neerurakkudele, muutes nende fenotüüpi ja aktiveerides fibroblaste. Hüpoksilistes tingimustes kannavad kahjustatud tubulaarsed epiteelirakud TGF{0}} mRNA-d fibroblastidesse eksosoomide sekretsiooni kaudu, mis viib lõpuks fibroblastide proliferatsiooni/aktiveerumiseni ja neerutuubulifibroosi progresseerumiseni. Wu jt in vitro uuring. näitas, et kõrge glükoosisisaldusega töödeldud glomerulaarsetest endoteelirakkudest sekreteeritud EV-d võivad vallandada podotsüütide epiteeli-mesenhümaalse ülemineku, kandes TGF- 1 mRNA glomerulaarsetesse mesangiaalrakkudesse. See protsess kutsub esile rakkude proliferatsiooni ja ekstratsellulaarse maatriksi ületootmise glomerulites, mis on diabeetilise nefropaatia peamine patoloogiline mehhanism. Mitmed EV-des olevad miRNA-d, nagu miR-21, miR-192 ja miR-34a, mõjutavad ka vastavalt tubulaarse fibroosi ja glomerulaarfibroosi bioloogilisi protsesse.

Nefrolitiaas

Arvestades elektrisõidukite olulist rolli erinevate vahendajatenaneeruhaigused, on mitmed uuringud oletanud, et elektrisõidukitel on kivide moodustumises roll. Näiteks näitas He jt in vitro uuring, et neerutuubulite rakkude kokkupuude erinevate oksalaatide kontsentratsioonidega võib mõjutada tubulaarsete rakkude eksosoomide suurust ja koostist. See tulemus viitab sellele, et eksosoomide bioloogiline roll võib sõltuda oksalaatide kokkupuute tasemest antud mikrokeskkonnas. Teised Singhto jt in vitro uuringud. näitasid, et kaltsiumoksalaadi kristallidega kokku puutunud inimese makrofaagidest pärinevad eksosoomid võivad indutseerida monotsüütide/T-rakkude/neutrofiilide migratsiooni/aktivatsiooni ja suurendada põletikueelse tsütokiini interleukiini tootmist-8. Nendel eksosoomidel oli suurem võime siduda kaltsiumoksalaadi kristalle ja seejärel tõhustas kristallide sissetungi rakuvälise maatriksi kaudu, mis viitab makrofaagidest pärinevate eksosoomide võimalikule rollile neerude interstitsiumi kristallide invasioonis.

Neeruvähk

EV-d vahendavad rakkudevahelist sidet kasvajarakkude vahel. Vähirakkudest pärinevad EV-d sisaldavad proangiogeenseid mRNA-sid ja erinevaid kasvaja-invasiivsete omadustega miRNA-sid. Selged neerurakk-kartsinoomist pärinevad EV-d võivad TGF- / SMAD signaaliraja aktiveerimise kaudu negatiivselt mõjutada külgnevaid immuunrakke. Teadaolevalt vahendavad EV-d ka neeruvähirakkude kemoresistentsust pika mittekodeeriva / konkureeriva endogeense RNA kohaletoimetamise kaudu, mis viib lõpuks prometastaatilise retseptori kõrgema ekspressioonini. Lisateavet EV-de rolli kohta uroloogilistes pahaloomulistes kasvajates on hästi kirjeldatud Linxweileri ja Junkeri ülevaateartiklis.

Ekstratsellulaarsed vesiikulid kui biomarkerid erinevate neeruhaiguste korral

Enamik neeruhaiguste EV-uuringuid on keskendunud biomarkerite avastustele. EV-sid võib leida mitut tüüpi bioloogilistes vedelikes, sealhulgas seerumis, uriinis, rinnapiimas, tserebrospinaalvedelikus, süljes, astsiidis ja bronhoalveolaarses loputusvedelikus. Füsioloogilistes tingimustes pärinevad peaaegu kõik uriini EV-d neerurakkudest, kuna ringlevad EV-d ei lähe üldiselt läbi glomerulaarse basaalmembraani. Seetõttu on uriini EV-de elundispetsiifiline päritolu peamine eelis, kui kasutada uriini EV-sid biomarkeritenaneeruhaigused. Samuti saab uriini EV-sid saada mitteinvasiivselt ja korduvalt, pakkudes olulist teavet diagnoosi, prognoosi ja ravivastuse kohta.

Kuigi tsirkuleerivad EV-d võivad pärineda erinevatest elunditest, seerumist ja plasmast, võivad need siiski anda olulist teavet haiguse ulatuse ja prognoosi kohta.neeruhaigussest kliinilise tulemuse ei määra mitte ainult neerukahjustus ise, vaid ka kaugemate elundite, sealhulgas kopsude, südame, aju, maksa ja immuunsüsteemi talitlushäired. Lihtsam kliiniline juurdepääsetavus on ka tohutu kasu ringlevate elektriautode kasutamisest neeruhaiguste biomarkeritena.

Hiljutised edusammud omic-uuringutes on kiirendanud uudsete EV biomarkerite avastamist, mis võimaldavad patoloogilisi protsesse tuvastada isegi varem kui traditsioonilised biomarkerid. Salih et al.võrdlesid uriini EV-sid aastastautosoomne dominantne polütsüstiline neeruhaigus (ADPKD)patsiendid ja terved kontrollid, kasutades kvantitatiivset proteoomikat. Suurema arvukusega valkude hulgast valiti edasiseks analüüsiks viis valku, sealhulgas komplemente ja plakiine, lähtudes nende olulisusest raja analüüsis. Eriti kõrgem komplemendi tase uriini EV-des leiti noorematel ADPKD patsientidel, kellel oli säilinud neerufunktsioon, suurendades selle potentsiaali biomarkerina. Erinevatest uuringutest saadud suure teabehulga ja piiratud ruumi tõttu on EV-de roll biomarkeritena kokku võetud tabelis 2.

ADPKD, autosoomne dominantne polütsüstiline neeruhaigus; AGS3, G-valgu signaaliülekande 3 aktivaator; AKI, äge neerukahjustus; ATF3, aktiveeriv transkriptsioonifaktor 3; krooniline neeruhaigus, krooniline neeruhaigus; DN, diabeetiline nefropaatia; DM, suhkurtõbi; EV, rakuväline vesiikul; FSGS, fokaalne segmentaalne glomeruloskleroos; IgA, immunoglobuliin A; LN, luupusnefriit; lncRNA, pikk mittekodeeriv RNA; MCD, minimaalse muutuse haigus; miRNA ja miR, mikroRNA; mRNA, messenger RNA; NGAL, neutrofiilide želatinaasiga seotud lipokaliin; PKD, polütsüstiline neeruhaigus; RCC, neerurakk-kartsinoom; RT-qPCR, pöördtranskriptsioon-kvantitatiivne polümeraasi ahelreaktsioon; RT-PCR, pöördtranskriptsiooni-polümeraasi ahelreaktsioon; SH2D1B, SH2 domeeni sisaldav valk 1B; TIMP, metalloproteinaasi kudede inhibiitor; TNF-, kasvaja nekroosifaktor alfa; WT-1, Wilmsi kasvaja 1.

Ekstratsellulaarsed vesiikulid erinevate neeruhaiguste ravis

Ekstratsellulaarsed vesiikulid kui ravimaterjali lasti EV-de kui kandjate roll on viimasel ajal palju tähelepanu pälvinud. EV-del on võrreldes teiste meetoditega mitmeid bioloogilisi eeliseid, sealhulgas stabiilsus, väike suurus ja madal immunogeensus. Spetsiifilised rakupinna molekulid EV-del suurendavad nende sihtimisvõimet väiksema sihtmärgivälise mõjuga. Teatud pinnamolekulidega nanoseeritud elektriautod võivad isegi läbida looduslikke barjääre, näiteks hematoentsefaalbarjääri. Samuti kasutavad EV-d internaliseerimise ja rakusisese kaubitsemise käigus retsipientrakkude natiivseid mehhanisme. Biomolekulaarse lasti, nagu mRNA, miRNA ja valgud, kohaletoimetamine võib muuta retsipientrakkude geneetilist profiili ja bioloogilist vastust, mis viib haigusprotsesside moduleerimiseni.

Traditsiooniliste põletikuvastaste omadustega ravimite EV laadimist on uuritud terapeutilise kohaldatavuse osas. Näiteks deksametasooni kasutatakse laialdaselt erinevatel juhtudel põletiku mahasurumiseksneeruhaigused, kuid selle kliiniline kasutamine on märkimisväärsete kõrvalmõjude tõttu piiratud. Makrofaagide inkubeerimisel deksametasooniga toodeti edukalt makrofaagidest saadud deksametasooni, mis sisaldas EV-sid, ja toimetati hiirte põletikulistesse neerudesse, mis näitasid neerupõletiku ja fibroosi märkimisväärset allasurumist. Nimelt vähendas deksametasooni sisaldav EV-sid oluliselt süsteemse steroidravi kahjulikke mõjusid, nagu hüperglükeemia ja hüpotalamuse-hüpofüüsi-neerupealise telje pärssimine.

Viimase kümnendi jooksul on EV-uuringutes toimunud plahvatuslik edasiminek. Meditsiini ja biomeditsiinitehnika vaheline interdistsiplinaarne koostöö on nanotehnoloogia rakendamise kaudu kasutanud elektriautosid tõhusate ravimite kohaletoimetamise vahenditena. Mitmed uuringud on edukalt laadinud geneetilist materjali EV-desse ja näidanud mõju haiguse kulgemise muutmisele. Yim jt töötasid hiljuti välja uudse meetodi lahustuvate valkude efektiivseks intratsellulaarseks ülekandmiseks eksosoomide kaudu, kasutades optogeneetilist inseneritööd. See tehnoloogia võeti kasutusele eksperimentaalses sepsise mudelis, mis näitab kappa B (IκB) kohaletoimetamise eksosomaalse superrepressori inhibiitori kaitsvat toimet hiire septilises AKI mudelis. Hiljuti on meie rühm näidanud ka eksosomaalse superrepressori IκB kohaletoimetamise kasulikku mõju isheemilises AKI mudelis (ülevaatamisel).

Ekstratsellulaarsed vesiikulid neerude parandamiseks

Tüvirakuteraapial on palju eeliseid mitmes katsesneerukahjustusmudelid, mitte nende diferentseerumispotentsiaali, vaid nende elektrisõidukite parakriinse mõju kaudu. On näidatud, et MSC-dest või endoteeli eellasrakkudest sekreteeritud EV-d mängivad olulist rolli tubulaarsete rakkude apoptoosi / fibroosi ning tubulaarsete ja endoteelirakkude proliferatsiooni leevendamisel erinevates AKI mudelites. Seda kasulikku mõju leiti ka eksperimentaalsetes kroonilise neeruhaiguse mudelites, mis parandasid epiteeli-mesenhümaalset üleminekut ja takistasid põletikuliste rakkude infiltratsiooni. MSC-d, mis olid loodud miRNA-let7c üleekspresseerimiseks, võivad miRNA-let7c selektiivselt kohale toimetadakahjustatud neerrakud, kasutades eksosoome, mis tõi kaasa kaitse neerukahjustuse ja fibroosi vähenemise eest ühepoolses kusejuha obstruktsiooni mudelis. Nagaishi jt näitasid, et MSC-st pärinevad neerutroofilised tegurid, sealhulgas eksosoomid, võivad diabeetilise nefropaatia mudelis leevendada albuminuuriat ja immuunrakkude infiltratsiooni neerudesse. MSC-st pärinevad eksosoomid näitasid antiapoptootilist toimet ja kaitsesid torukujulistes epiteelirakkudes tihedat ühendusstruktuuri. Uriini tüvirakkudest pärinevate eksosoomide intravenoossed süstid võivad samuti vähendada uriini mikroalbumiini eritumist ja vältida podotsüütide / torukujuliste epiteelirakkude apoptoosi diabeetilistel rottidel.

Peale MSC-de on ka muu päritoluga elektriautodel loomadel renoprotektiivset toimetneerukahjustusmudelid. Eksosoomid, mis on saadud loomade seerumitest pärast kaugisheemilist eelkonditsioneerimist, võivad nõrgendada sepsisest põhjustatud neerukahjustusi ja seda vahendas eksosomaalse miRNA -21 ülesreguleerimine. Dominguez jt näitasid, et EV-de intravenoosne manustamine roti neerutuubulirakkudest võib pärast isheemilist solvamist oluliselt vähendada retsipientide neerukahjustusi. See rühm näitas ka, et inimese neerueksosoomid võivad alasti rottidel ära hoida isheemilist neerukahjustust. Siiski on kliinilised tõendid EV-ravi renoprotektiivse toime kohta inimestel suhteliselt vähe. Mitmed probleemid piiravad EV-de terapeutilist kasutamist inimestel; kultiveeritud rakkudest saadav väike EV-de saagikus ja enneaegne EV-isolatsioon/puhastamine koos teiste sarnase tihedusega molekulidega saastumise ohuga. Kuigi mitmed uuringud on näidanud paljutõotavaid edusamme EV isoleerimisel ja puhastamisel, mida mujal vaadeldakse, on vaja teha täiendavaid jõupingutusi, et parandada isolatsiooni tõhusust ja puhtust. Samuti on EV-de terapeutiliseks kasutamiseks inimestel vaja suuremahulist tootmist. Yang et al. kasutas hiljuti rakulist nanoporatsiooni meetodit suuremahuliste eksosoomide tootmiseks, mis sisaldasid terapeutilisi mRNA-sid ja sihtmärkpeptiide. Seda strateegiat kasutades võivad nad toota oluliselt suurema arvu eksosoome ja eksosomaalseid mRNA transkripte võrreldes elektroporatsiooni ja muude eksosoomide tootmisstrateegiatega. Lõpuks on spetsiifiliste transkriptide või valgu koostise sihtrakkudesse viimiseks vaja täiustatud tehnikaid EV-sisalduse peenmoduleerimiseks transfektsiooni või rakutehnoloogia abil. See aitab paremini mõista teatud elektrisõidukite bioloogilist rolli konkreetses olukorrasneeruhaigusmudeleid ja laiendab elektrisõidukite terapeutilist rakendatavust erinevatesneeruhaigused.

Ekstratsellulaarsed vesiikulid kui potentsiaalsed terapeutilised sihtmärgid

Nagu oleme maininud, võivad EV-d vahendada neerukahjustuste levikut septilistes, põletikulistes või trombogeensetes tingimustes. Seetõttu võib EV-de vabanemise ja omastamise ajutine blokeerimine leevendada koekahjustusi. Leiti, et mitmed farmakoloogilised ained, sealhulgas trombotsüütide agregatsioonivastased ained, statiinid, kaltsiumikanali blokaatorid ja abtsiksimab, mõjutavad negatiivselt EV vabanemise ja omastamise protsessi, mida käsitletakse mujal. Siiski ei ole täielikult uuritud, kas EV-de vabanemise ja omastamise blokeerimine võib haiguse kulgu otseselt mõjutada. Mossbergi jt uurimus. näitas, et C1-inhibiitor võib märkimisväärselt vähendada kemotaktilise kiniini B1-retseptor-positiivsete endoteeli mikrovesiikulite vabanemist, mis viitab sellele, et sellel on terapeutiline potentsiaal põletikuliste haiguste korral. Täiendavad uuringud on vajalikud, et mõista EV interaktsiooni kontrollimise kliinilist kasutatavust retsipientrakkudega süsteemsete põletikuliste seisundite korral.

Järeldused ja perspektiivid

EV-d osalevad rakkudevahelises suhtlusesneerud,vahendab podotsüütide-tuubulointerstitsiaalset/proksimaal-distaalset tubulaarset/glomerulus-tuubulaarset läbirääkimist. EV-d võivad kas pakkuda füsioloogilisi rolle neerude parandamisel ja immunomodulatsioonil või vahendada patoloogilisi protsesse, mis põhjustavad tromboosi ja põletikku. Hiljutised uuringud on oluliselt parandanud meie arusaamist elektrisõidukite rollistneerudfüsioloogia ja patoloogia. Kuid enamik tulemusi piirdub kirjeldava transkriptoomilise / proteoomilise analüüsiga ning neil puudub järjepidevus ja usaldusväärsus. Enne kliinilise rakenduse alustamist on vajalik range valideerimine kliiniliste uuringute ja suuremahuliste kohortuuringute kaudu. Kliiniliseks kaalumiseks on vajalik ka EV-i isoleerimismeetodite edasine optimeerimine ja EV-de geneetiliste materjalide või valgukompositsioonide hoolikas manipuleerimine. Need jõupingutused laiendavad meie teadmisi elektrisõidukite rollist neeruhaiguste tekkes/progressioonis ning laiendavad elektrisõidukite kliinilist rakendatavust uudsete diagnostika- ja ravimeetoditena.neeruhaigused.

Huvide konfliktid

Tae-Hyun Yoo on ILIAS Biologics Inc. teadusliku nõuandekogu liige ja ajakirja peatoimetaja.Neeruuuringudja kliiniline praktika. Chulhee Choi on ettevõtte ILIAS Biologics Inc asutaja ja aktsionär. Autoritel ei ole täiendavaid finantshuve.

Rahastamine

Seda tööd toetas Korea riikliku uurimisfondi (NRF-2017R1A2B4005720, NRF-2017R1A2B3002241, NRF-2018M3A9E2022820, NRF-2019R1A2C2084535) toetustega. Korea valitsus (MSIP).

Tänuavaldused

Autorid tänavad ka Yonsei ülikooli meditsiinikolledži meditsiiniuuringute tugiteenuste osalist Medical Illustration & Designi kogu selle tööga seotud kunstilise toetuse eest.

Viited

1. Karpman D, Ståhl AL, Arvidsson I. Ekstratsellulaarsed vesiikulid neeruhaiguste korral. Nat Rev Nephrol 2017;13:545–562.

2. Todorova D, Simoncini S, Lacroix R, Sabatier F, Dignat-George F. Ekstratsellulaarsed vesiikulid angiogeneesis. Circ Res 2017;120:1658–1673.

3. Lipschutz JH. Eksotsüsti roll neerude tsiliogeneesis, tsüstogeneesis, tubulogeneesis ja arengus. Kidney Res Clin Pract 2019;38:260–266.

4. Linxweiler J, Junker K. Ekstratsellulaarsed vesiikulid uroloogiliste pahaloomuliste kasvajate korral: värskendus. Nat Rev Urol 2020;17:11–27.

5. Jing H, Tang S, Lin S, Liao M, Chen H, Zhou J. Ekstratsellulaarsete vesiikulite roll neerufibroosis. Cell Death Dis 2019;10:367.

6. Kwon SH. Ekstratsellulaarsed vesiikulid neerufüsioloogias ja neeruhaiguste kliinilistes rakendustes. Korea J Intern Med 2019; 34:470–479.

7. Takahashi A, Okada R, Nagao K jt. Eksosoomid säilitavad rakkude homöostaasi, eritades rakkudest kahjulikku DNA-d. Nat Commun 2017;8:15287.

8. Borges FT, Melo SA, Özdemir BC jt. Vigastatud epiteelirakkudest pärit eksosoome sisaldav TGF- 1- aktiveerib fibroblaste, et algatada koe regeneratiivseid reaktsioone ja fibroosi. J Am Soc Nephrol 2013; 24:385–392.

9. Yáñez-Mó M, Siljander PR, Andreu Z jt. Ekstratsellulaarsete vesiikulite bioloogilised omadused ja nende füsioloogilised funktsioonid. J Extracell Vesicles 2015;4:27066.

10. Ståhl AL, Johansson K, Mossberg M, Kahn R, Karpman D. Eksosoomid ja mikrovesiikulid normaalses füsioloogias, patofüsioloogias ja neeruhaigustes. Pediatr Nephrol 2019;34:11–30.

11. Segura E, Nicco C, Lombard B jt. Küpsetest dendriitrakkudest pärinevate eksosoomide ICAM-1 on tõhusa naiivse T-rakkude praimimise jaoks ülioluline. Blood 2005;106:216–223.

12. Clayton A, Mitchell JP, Court J, Mason MD, Tabi Z. Inimese tu mor-derived eksosoomid kahjustavad selektiivselt lümfotsüütide vastust interleukiinile-2. Cancer Res 2007;67:7458–7466.

13. Guo X, Qiu W, Liu Q jt. Hüpoksiast põhjustatud glioomi eksosoomide immunosupressiivne toime müeloidist pärinevate supressorrakkude kaudu miR-10a/Rora ja miR-21/Pten radade kaudu. Onkogeen 2018;37:4239–4259.

14. Wu XR, Kong XP, Pellicer A, Kreibich G, Sun TT. Uroplakiinid uroteeli bioloogias, funktsioonis ja haigustes. Kidney Int 2009;75:1153–1165.

15. Hiemstra TF, Charles PD, Gracia T jt. Inimese uriini eksosoomid kui kaasasündinud immuunefektorid. J Am Soc Nephrol 2014;25:2017–2027.

16. Miao Y, Li G, Zhang X, Xu H, Abraham SN. TRP-kanal tunneb lüsosoomide neutraliseerimist patogeenide poolt, et käivitada nende väljutamine. Cell 2015;161:1306–1319.

17. Bochon B, Kozubska M, Surygała G jt. Mesenhümaalsed tüvirakud - potentsiaalsed rakendused neeruhaiguste korral. Int J Mol Sci 2019; 20:2462.

18. Ranghino A, Bruno S, Bussolati B jt. Glomerulaarsete ja tubulaarsete neerude eellasrakkude ja saadud rakuväliste vesiikulite mõju ägedast neerukahjustusest taastumisele. Stem Cell Res Ther 2017;8:24.

19. Gheldof D, Haguet H, Dogné JM jt. Ekstratsellulaarsete vesiikulite prokoagulantne aktiivsus kui potentsiaalne biomarker tromboosi ja DIC riski jaoks ägeda leukeemiaga patsientidel. J Thromb Thrombolysis 2017;43:224–232.

20. Ammollo CT, Semeraro F, Milella RA, Antonacci D, Semeraro N, Colucci M. Viinamarjade tarbimine vähendab trombiini teket ja suurendab plasma fibrinolüüsi. Tsirkuleerivate prokoagulantide mikroosakeste potentsiaalne roll. J Nutr Biochem 2017;50:66–73.

21. Skotland T, Hessvik NP, Sandvig K, Llorente A. Eksosomaalsete lipiidide koostis ja eeterlipiidide ja fosfoinositiidide roll eksosoomibioloogias. J Lipid Res 2019;60:9–18.

22. Del Conde I, Shrimpton CN, Thiagarajan P, López JA. Koefaktorit kandvad mikrovesiikulid tekivad lipiidide parvedest ja ühinevad aktiveeritud trombotsüütidega, et algatada koagulatsioon. Blood 2005;106:1604–1611.

23. Yu M, Xie R, Zhang Y jt. Mikroosakestel ja nendega seotud rakkudel olev fosfatidüülseriin aitab kaasa diabeetilise neeruhaiguse hüperkoagulatsioonile. Nephrol Dial Transplant 2018;33:2115–2127.

24. He Z, Zhang Y, Cao M jt. Fosfatidüülseriiniga eksponeerivate mikroosakeste ja nende päritolurakkude suurenemist seostatakse IgA nefropaatiaga patsientide hüübimisprotsessiga. Nephrol Dial Transplant 2016;31:747–759.

25. Berckmans RJ, Lacroix R, Hau CM, Sturk A, Nieuwland R. Tervete inimeste vere ekstratsellulaarsed vesiikulid ja koagulatsioon uuesti läbi vaadatud. J Extracell Vesiikulid 2019;8:1688936.

26. Abid Hussein MN, Böing AN, Sturk A, Hau CM, Nieuwland R. Mikroosakeste vabanemise inhibeerimine käivitab endoteelirakkude apoptoosi ja eraldumise. Thromb Haemost 2007;98:1096–1107.

27. Miyazawa B, Trivedi A, Togarrati PP jt. Endoteelirakkude läbilaskvuse reguleerimine trombotsüütidest pärinevate ekstratsellulaarsete vesiikulite abil. J Trauma Acute Care Surg 2019;86:931–942.

28. Taraboletti G, D'Ascenzo S, Borsotti P, Giavazzi R, Pavan A, Dolo V. Maatriksi metalloproteinaaside MMP-2, MMP-9 ja MT1-MMP eraldumine membraani vesiikulitega seotud komponendid endoteelirakkude poolt. Am J Pathol 2002; 160:673–680.

29. Lombardo G, Dentelli P, Togliatto G jt. Aktiveeritud STAT5 kaubitsemine endoteelirakkudest pärinevate ekstratsellulaarsete vesiikulite kaudu kontrollib IL-3 pro-angiogeenset parakriinset toimet. Sci Rep 2016;6:25689.

30. van Balkom BW, de Jong OG, Smits M et al. Endoteelirakud vajavad miR-214 eksosoomide sekreteerimiseks, mis pärsivad vananemist ja kutsuvad esile angiogeneesi inimese ja hiire endoteelirakkudes. Blood 2013;121:3997–4006.

31. Anderson JD, Johansson HJ, Graham CS jt. Mesenhümaalsete tüvirakkude eksosoomide põhjalik proteoomiline analüüs näitab angiogeneesi moduleerimist tuumafaktor-kappaB signaaliülekande kaudu. Tüvirakud 2016;34:601–613.

32. Shabbir A, Cox A, Rodriguez-Menocal L, Salgado M, Van Badiavas E. Mesenhümaalsete tüvirakkude eksosoomid kutsuvad esile normaalsete ja krooniliste haavafibroblastide proliferatsiooni ja migratsiooni ning suurendavad angiogeneesi in vitro. Stem Cells Dev 2015;24:1635–1647.

33. Jella KK, Yu L, Yue Q, Friedman D, Duke BJ, Alli AA. Proksimaalsete tuubulite rakkude eksosomaalne GAPDH reguleerib ENaC aktiivsust. PLoS One 2016;11:e0165763.

34. Street JM, Birkhoff W, Menzies RI, Webb DJ, Bailey MA, kallis JW. Funktsionaalse akvaporiin 2 eksosomaalne ülekanne neerukortikaalsetes kogumiskanalirakkudes. J Physiol 2011;589:6119–6127.

35. Jeon JS, Kim E, Bae YU jt. kahjustatud podotsüütide poolt vabanenud rakuvälistes vesiikulites olev mikroRNA soodustab neerutuubulite epiteelirakkude apoptoosi. Cells 2020;9:1409.

36. Munkonda MN, Akbari S, Landry C jt. Podotsüüdist pärinevad mikroosakesed soodustavad proksimaalse tuubuli fibrootilist signaaliülekannet p38 MAPK ja CD36 kaudu. J Extracell Vesiikulid 2018; 7:1432206.

37. Sonoda H, Lee BR, Park KH jt. Uriini eksosoomide miRNA profiilide koostamine, et hinnata ägeda neerukahjustuse progresseerumist. Sci Rep 2019;9:4692.

38. Mortaza S, Martinez MC, Baron-Menguy C jt. Septilistelt rottidelt pärinevate mikroosakeste kahjulik hemodünaamiline ja põletikuline toime. Crit Care Med 2009;37:2045–2050.

39. Lv LL, Feng Y, Wu M jt. Tubulaarsete epiteelirakkude eksosomaalne miRNA-19b-3p soodustab M1 makrofaagide aktivatsiooni neerukahjustuse korral. Rakkude surma erinevus 2020; 27:210–226.

40. Lv LL, Feng Y, Wen Y jt. Tubulaarsete epiteelirakkude eksosomaalne CCL2 on albumiinist põhjustatud tubulointerstitsiaalse põletiku jaoks kriitiline. J Am Soc Nephrol 2018; 29:919–935.

41. Li ZL, Lv LL, Tang TT jt. HIF-1 indutseeriv eksosomaalne mikroR NA-23 ekspressioon vahendab tubulointerstitsiaalse põletiku korral tubulaarsete epiteelirakkude ja makrofaagide vahelist ristkõnet. Kidney Int 2019;95:388–404.

42. Wu XM, Gao YB, Cui FQ, Zhang N. Kõrge glükoosisisaldusega töödeldud glomerulaarsete endoteelirakkude eksosoomid aktiveerivad mesangiaalrakke, et soodustada neerufibroosi. Biol Open 2016;5:484–491. 43. Zhou Y, Xiong M, Fang L jt. miR-21-, mis sisaldab vigastatud tubulaarsete epiteelirakkude mikrovesiikuleid, soodustab tubulaarse fenotüübi üleminekut, suunates PTEN-valgu. Am J Pathol 2013; 183:1183–1196.

44. Jia Y, Zheng Z, Guan M jt. Eksendiin-4 leevendab kõrge glükoosisisaldusega indutseeritud fibroosi, inhibeerides miR-192 sekretsiooni vigastatud neerutuubulite epiteelirakkudest. Exp Mol Med 2018;50:1–13.

45. Zhang L, He S, Guo S jt. MiR-34a alareguleerimine leevendab mesangiaalset proliferatsiooni in vitro ja glomerulaarset hüpertroofiat varase diabeetilise nefropaatiaga hiirtel, suunates GAS1. J Diabeedi tüsistused 2014; 28:259–264.

46. ​​He Z, Guan X, Liu Y jt. Kõrge kontsentratsiooniga oksalaadiga kokkupuutunud neerutorukeste epiteelirakkudest sekreteeritud eksosoomide muutumine. Oncotarget 2017;8:92635–92642.

47. Singhto N, Kanlaya R, Nilnumkhum A, Thongboonkerd V. Makrofaagide eksosoomide rollid immuunvastuses kaltsiumoksalaadi monohüdraadi kristallidele. Front Immunol 2018;9:316.

48. Singhto N, Thongboonkerd V. Kaltsiumoksalaadiga eksponeeritud makrofaagidest saadud eksosoomid suurendavad IL-8 tootmist neerurakkudest, neutrofiilide migratsiooni ja kristallide invasiooni läbi rakuvälise maatriksi. J Proteomics 2018;185:64–76.

49. Grange C, Tapparo M, Collino F jt. Inimese neeruvähi tüvirakkudest vabanevad mikrovesiikulid stimuleerivad angiogeneesi ja kopsu premetastaatilise niši teket. Cancer Res 2011;71:5346–5356.

50. Xia Y, Zhang Q, Zhen Q jt. Kasvaja infiltreeriva NK-raku negatiivne regulatsioon selgerakulise neerurakulise kartsinoomiga patsientidel eksosomaalse raja kaudu. Oncotarget 2017;8:37783–37795.

51. Qu L, Ding J, Chen C, et al. Eksosoomi kaudu edastatav lncARSR soodustab sunitiniibi resistentsust neeruvähi korral, toimides konkureeriva endogeense RNA-na. Cancer Cell 2016;29:653–668.

52. Lee SA, Cozzi M, Bush EL, Rabb H. Kaugorganite düsfunktsioon ägeda neerukahjustuse korral: ülevaade. Am J Kidney Dis 2018; 72:846–856.

53. Salih M, Demmers JA, Bezstarosti K jt. Kusepõiekeste proteoomika seob plakiinid ja komplemendi polütsüstilise neeruhaigusega. J Am Soc Nephrol 2016; 27:3079–3092.

54. du Cheyron D, Daubin C, Poggioli J et al. Na plus / H pluss soojusvaheti isovormi 3 (NHE3) valgu mõõtmine uriinis kui tuubulite vigastuse uus marker kriitiliselt haigetel ARF-iga patsientidel. Am J Kidney Dis 2003; 42:497–506.

55. Zhou H, Pisitkun T, Aponte A jt. Proteoomika abil tuvastatud eksosomaalne fetuiin-A: uudne uriini biomarker ägeda neerukahjustuse tuvastamiseks. Kidney Int 2006;70:1847–1857.

56. Zhou H, Cheruvanky A, Hu X jt. Kuseteede eksosomaalsed transkriptsioonifaktorid, uus neeruhaiguste biomarkerite klass. Kidney Int 2008;74:613–621.

57. Panich T, Chancharoenthana W, Somparn P, Issara-Amphorn J, Hirankarn N, Leelahavanichkul A. Urinary eksosomaalne aktiveeriv transkriptsioonifaktor 3 kui sepsisest põhjustatud ägeda neerukahjustuse varane diagnostiline biomarker. BMC Nephrol 2017;18:10.

58. Li W, Yang S, Qiao R, Zhang J. Uriini eksosoomidest saadud let-7c-5p potentsiaalne väärtus II tüüpi diabeetilise nefropaatia diagnoosimisel ja progresseerumisel. Clin Lab 2018;64:709–718.

59. Yamamoto CM, Murakami T, Oakes ML jt. Uromoduliini mRNA uriini ekstratsellulaarsetest vesiikulitest korreleerub neerufunktsiooni langusega II tüüpi suhkurtõve korral. Am J Nephrol 2018; 47:283–291.

60. Prabu P, Rome S, Sathishkumar C jt. Uriini ekstratsellulaarsetest vesiikulitest pärinevad mikroRNA-d on diabeetilise nefropaatia mitteinvasiivsed varajased biomarkerid 2. tüüpi diabeediga patsientidel, kellel on Aasia-India fenotüüp. Diabeet Metab 2019;45:276–285.

61. Feng Y, Lv LL, Wu WJ jt. Kuseteede eksosoomid ja eksosomaalne CCL2 mRNA kui aktiivse histoloogilise kahjustuse biomarkerid IgA nefropaatias. Am J Pathol 2018; 188:2542–2552.

62. Fan Q, Lu R, Zhu M jt. Seerumi miR-192 on seotud tubulointerstitsiaalsete kahjustuste ja IgA nefropaatia lühiajalise haiguse progresseerumisega. Nephron 2019;142:195–207.

63. Guo N, Zhou Q, Huang X jt. Erinevalt ekspresseeritud tsirkuleerivate eksosomaalsete lncRNA-de tuvastamine IgA nefropaatiaga patsientidel. BMC Immunol 2020;21:16.

64. Huang Z, Zhang Y, Zhou J, Zhang Y. Uriini eksosomaalne miR- 193a võib olla potentsiaalne biomarker primaarse fokaalse segmentaalse glomeruloskleroosi diagnoosimisel lastel. Biomed Res Int 2017;2017:7298160.

65. Chen T, Wang C, Yu H jt. Suurenenud uriini eksosomaalsed mikroRNA-d idiopaatilise nefrootilise sündroomiga lastel. EBioMedi kino 2019; 39:552–561.

66. Alvarez S, Suazo C, Boltansky A jt. Kuseteede eksosoomid kui neerufunktsiooni häire biomarkeri allikas neerusiirdamisel. Transplant Proc 2013;45:3719–3723.

67. Zhang H, Huang E, Kahwaji J jt. HLA-ga sensibiliseeritud neerutransplantaadi retsipientide plasmaeksosoomid sisaldavad mRNA transkripte, mis ennustavad antikehade poolt vahendatud äratõukereaktsiooni teket. Siirdamine 2017;101:2419–2428.

68. Park J, Lin HY, Assaker JP jt. Integreeritud neeru eksosoomianalüüs neerutransplantaadi äratõukereaktsiooni tuvastamiseks. ACS Nano 2017;11:11041–11046.

69. Lim JH, Lee CH, Kim KY jt. Ägeda T-rakkude poolt vahendatud äratõukereaktsiooni uued uriini eksosomaalsed biomarkerid neerutransplantaadi retsipientidel: ristlõikeuuring. PLoS One 2018;13:e0204204.

70. Keri KC, Regner KR, Dall AT, Park F. G-valgu signaaliülekande 3 aktivaatori uriini eksosomaalne ekspressioon polütsüstilise neeruhaiguse korral. BMC Res Notes 2018;11:359.

71. Solé C, Cortés-Hernández J, Felip ML, Vidal M, Ordi-Ros J. miR- 29c uriini eksosoomides varajase neerufibroosi ennustajana luupusnefriidi korral. Nephrol Dial Transplant 2015;30:1488–1496.

72. Tangtanatakul P, Klinchanhom S, Sodsai P jt. Let-7a ja miR-21 alareguleerimine luupusnefriidiga patsientide uriini eksosoomides haiguse ägenemise ajal. Asian Pac J Allergy Immunol 2019; 37:189–197.

73. Li Y, Xu X, Tang X jt. Uriini eksosoomide mikroRNA ekspressiooniprofiil IV tüüpi luupuse nefriidi korral, mida komplitseerib rakuline poolkuu. J Biol Res (Thessalon) 2018;25:16.

74. Chun-Yan L, Zi-Yi Z, Tian-Lin Y jt. Neerude interstitsiaalse fibroosi vedelad biopsia biomarkerid, mis põhinevad uriini eksosoomil. Exp Mol Pathol 2018;105:223–228.

75. Lange T, Artelt N, Kindt F jt. MiR-21 on kroonilise neeruhaigusega patsientide uriinieksosoomides ja pärast glomerulaarkahjustust ülesreguleeritud. J Cell Mol Med 2019;23:4839–4843.

76. Khurana R, Ranches G, Schafferer S et al. Uriini eksosomaalsete mittekodeerivate RNA-de identifitseerimine uudsete biomarkeritena kroonilise neeruhaiguse korral. RNA 2017;23:142–152.

77. Dias F, Teixeira AL, Nogueira I jt. Has-miR-301a-3p ja has-miR-1293 dünaamikaga rikastatud ekstratsellulaarsed vesiikulid selgerakulise neerurakulise kartsinoomiga patsientidel: metastaatilise haiguse potentsiaalsed biomarkerid. Vähid (Basel) 2020; 12:1450.

78. Dias F, Teixeira AL, Nogueira I jt. Plasma ekstratsellulaarsetest vesiikulitest tuletatud TIMP-1 mRNA kui prognostiline biomarker selgerakulise neerurakulise kartsinoomi korral: pilootuuring. Int J Mol Sci 2020; 21:4624.

79. Jiang XC, Gao JQ. Eksosoomid kui uued biokandjad geenide ja ravimite kohaletoimetamiseks. Int J Pharm 2017;521:167–175.

80. Marcus ME, Leonard JN. FedExosomes: terapeutiliste bioloogiliste nanoosakeste projekteerimine, mis tõeliselt toimetavad. Pharmaceuticals (Basel) 2013; 6:659–680.

81. Kato M. Mittekodeerivad RNA-d kui terapeutilised sihtmärgid diabeetilise neeruhaiguse varases staadiumis. Kidney Res Clin Pract 2018;37:197–209.

82. Tang TT, Lv LL, Wang B jt. Makrofaagidest pärineva mikrovesiikuli kasutamine deksametasooni neerudele suunatud manustamiseks: tõhus ravistrateegia neerupõletiku ja fibroosi vastu. Theranostics 2019;9:4740–4755.

83. Kalinec GM, Gao L, Cohn W, Whitelegge JP, Faull KF, Kalinec F. Kuulmisrakkudest pärinevad ekstratsellulaarsed vesiikulid põletikuvastaste ravimite ja pro-resolutsiooni vahendajate nanokandjatena. Front Cell Neurosci 2019;13:530.

84. Yim N, Ryu SW, Choi K jt. Eksosoomitehnoloogia lahustuvate valkude tõhusaks intratsellulaarseks kohaletoimetamiseks, kasutades optiliselt pöörduvat valgu-valgu interaktsioonimoodulit. Nat Commun 2016;7:12277.

85. Choi H, Kim Y, Mirzaaghasi A jt. Superrepressori IκB eksosoomipõhine kohaletoimetamine leevendab sepsisega seotud elundikahjustusi ja suremust. Sci Adv 2020;6:eaaz6980.

86. Gatti S, Bruno S, Deregibus MC jt. Inimese täiskasvanud mesenhümaalsetest tüvirakkudest pärinevad mikrovesiikulid kaitsevad isheemia-reperfusioonist põhjustatud ägeda ja kroonilise neerukahjustuse eest. Nephrol Dial Transplant 2011;26:1474–1483.

87. Choi HY, Moon SJ, Ratliff BB jt. Neerust pärinevate mesenhümaalsete tüvirakkude mikroosakesed toimivad proangiogeensete signaalide kandjatena ja aitavad kaasa ägedast neerukahjustusest taastumisele. PLoS One 2014;9:e87853.

88. He J, Wang Y, Lu X jt. Luuüdi tüvirakkudest pärinevad mikrovesiikulid kaitsevad neere nii in vivo kui ka in vitro mikroR NA-sõltuva parandamise teel. Nefroloogia (Carlton) 2015; 20:591–600.

89. Choi HY, Lee HG, Kim BS jt. Mesenhümaalsete tüvirakkudest pärinevad mikroosakesed leevendavad peritubulaarset kapillaaride haruldust, pärssides endoteeli-mesenhümaalset üleminekut ja vähendades tubulointerstitsiaalset fibroosi ühepoolse kusejuha obstruktsiooni korral. Stem Cell Res Ther 2015;6:18.

90. Wang B, Yao K, Huuskes BM jt. Mesenhümaalsed tüvirakud edastavad eksosoomide kaudu eksogeenset mikroRNA-let7c-d, et nõrgendada neerufibroosi. Mol Ther 2016;24:1290–1301.

91. Nagaishi K, Mizue Y, Chikenji T jt. Mesenhümaalne tüvirakuteraapia leevendab diabeetilist nefropaatiat neeru troofiliste tegurite, sealhulgas eksosoomide parakriinse toime kaudu. Sci Rep 2016;6:34842.

92. Jiang ZZ, Liu YM, Niu X jt. Inimese uriinist pärinevate tüvirakkude poolt sekreteeritud eksosoomid võivad rottidel ära hoida I tüüpi diabeedist tingitud neerutüsistusi. Stem Cell Res Ther 2016;7:24.

93. Pan T, Jia P, Chen N jt. Hilinenud isheemiline eelkonditsioneerimine tagab renoprotektsiooni septilise ägeda neerukahjustuse vastu eksosomaalse miR-21 kaudu. Theranostics 2019;9:405–423.

94. Dominguez JH, Liu Y, Gao H jt. Neerutuubulaarsetest rakkudest pärinevad rakuvälised vesiikulid kiirendavad väljakujunenud neeruisheemia-reperfusioonikahjustuse taastumist. J Am Soc Nephrol 2017; 28:3533–3544.

95. Dominguez JM 2., Dominguez JH, Xie D, Kelly KJ. Neerutuubulitest pärinevad inimese ekstratsellulaarsed mikrovesiikulid pööravad rottidel tagasi neeruisheemia-reperfusioonikahjustuse. PLoS One 2018;13:e0202550.

96. Yuan Y, Levels J, Grootemaat A, Sturk A, Nieuwland R. Ekstratsellulaarsete vesiikulite ja suure tihedusega lipoproteiinide kaasisoleerimine tihedusgradiendi ultratsentrifuugimise abil. J Extracell Vesicles 2014;3:10.3402/jev.v3.23262.

97. Baranyai T, Herczeg K, Onódi Z jt. Eksosoomide eraldamine vereplasmast: ultratsentrifuugimise ja suuruseralduskromatograafia meetodite kvalitatiivne ja kvantitatiivne võrdlus. PLoS One 2015;10:e0145686.

98. Yang B, Chen Y, Shi J. Eksosoomi biokeemia ja arenenud nanotehnoloogia järgmise põlvkonna teranostiliste platvormide jaoks. Adv Mater 2019;31:e1802896.

99. Yang Z, Shi J, Xie J jt. Funktsionaalsete mRNA-d kapseldavate eksosoomide laiaulatuslik genereerimine rakulise nanoosa kaudu. Nat Biomed Eng 2020;4:69–83.

100. Mossberg M, Ståhl AL, Kahn R jt. C1-inhibiitor vähendab vaskuliiditaoliste kemotaktiliste endoteeli mikrovesiikulite vabanemist. J Am Soc Nephrol 2017; 28:2472–2481.

KÜSI LISAT:david.deng@wecistanche.com