科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了新的納米顆粒稱為外顯子

威爾康奈爾醫(yī)學(xué)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的一種新的細(xì)胞信使可能有助于揭示癌細(xì)胞如何將身體的細(xì)胞間遞送服務(wù)擴(kuò)散到身體的新位置。

在公布的2月19日的論文自然細(xì)胞生物學(xué)，科學(xué)家們表明，尖端技術(shù)稱為非對稱流場流分級(AF4)有效地排序的納米大小的顆粒，稱為外來體，由分泌可以癌細(xì)胞和含有DNA，RNA，脂肪和蛋白質(zhì)。這項技術(shù)使研究人員能夠分離出兩種不同的外泌體亞型，并發(fā)現(xiàn)一種新的納米顆粒，他們稱之為外顯子。

“我們發(fā)現(xiàn)外顯子是癌細(xì)胞分泌的最主要的顆粒，”資深作者David Lyden博士，Stavros S. Niarchos兒科心臟病學(xué)教授，以及Sandra和Edward Meyer癌癥中心以及Gale和Ira的科學(xué)家說。威爾康奈爾醫(yī)學(xué)院Drukier兒童健康研究所。“它們更小，在結(jié)構(gòu)上和功能上與外泌體不同。外顯子很大程度上與骨髓和肝臟中的細(xì)胞融合，在那里它們可以改變藥物的免疫功能和代謝。后一發(fā)現(xiàn)可以解釋為什么許多癌癥患者甚至不能忍受因毒性引起的化療劑量。“

與直徑為60至80納米的小外泌體(Exo-S)和直徑為90至120納米的大型外泌體(Exo-L)相比，外顯子的直徑小于50納米。“外來體和外顯子也有不同的生物物理特征，如僵硬和電荷，可能會影響它們在體內(nèi)的行為，”主要作者，張海英博士說，他是威爾康奈爾醫(yī)學(xué)中兒科細(xì)胞和發(fā)育生物學(xué)的助理教授。“顆粒越僵硬，它越容易被細(xì)胞吸收，使得外顯子比外來體更硬，是將腫瘤信息傳遞給受體細(xì)胞的更有效的信使。”

外泌體和外顯子在影響癌癥的方式上也有所不同。外顯子將代謝酶帶到肝臟，肝臟是藥物分解成無毒形式的核心器官。該發(fā)現(xiàn)表明外顯子靶向肝臟“重新編程”其代謝功能以促進(jìn)腫瘤進(jìn)展。外顯子還將血液凝固因子帶到肝臟，在那里它們可能會阻止肝臟調(diào)節(jié)凝血的正常功能。相比之下，該研究表明Exo-L可能促進(jìn)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，而Exo-S可能支持遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。

“癌癥確實是一種全身性疾病，需要多器官參與才能進(jìn)展，”Lyden博士強(qiáng)調(diào)說。“我們發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞分泌這三種不同的納米粒子，然后靶向不同器官中的細(xì)胞反映了這種疾病的這一重要方面。”

康奈爾大學(xué)已經(jīng)就“自然細(xì)胞生物學(xué)”論文中描述的技術(shù)提交了專利申請。研究人員現(xiàn)在將研究這些不同類型的信使如何發(fā)展，他們每個人攜帶的分子究竟是什么，以及他們在目標(biāo)器官部位的功能。“了解這些特征可能有助于科學(xué)家更好地了解外顯子和外泌體如何幫助癌癥生長并擴(kuò)散到其他器官，以及它們在其他疾病中可能發(fā)揮的作用，”張博士說。

外來體和外顯子也可在體液如淋巴液中檢測到，這可能允許開發(fā)用于早期檢測癌癥或其他病理狀況的生物標(biāo)志物。“基于我們的研究結(jié)果，下一階段將測量血漿樣本中的外泌體和外顯子，以幫助預(yù)測可能在腫瘤進(jìn)展期間靶向轉(zhuǎn)移的器官，”Lyden博士說。“這將有助于我們更好地了解癌癥的生物學(xué)，指導(dǎo)治療決策并開發(fā)新療法。”

“最后，我們開創(chuàng)的技術(shù)很可能成為研究復(fù)雜納米顆粒群體生物學(xué)的科學(xué)家和臨床醫(yī)生的寶貴工具，”張博士說，“并且可能有助于開發(fā)使用它們作為生物標(biāo)記物的診斷測試。”

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