间充质干细胞来源的小细胞外囊泡(Mesenchymal stem cell-derived extracellular vesicles,MSC-EVs)作为细胞间通讯的重要载体,因其在诊断、治疗和载药方面巨大的应用价值收到广泛关注。然而,对于间充质干细胞分泌MSC-EVs的调控机制依然不清。已有研究表明,细胞外基质(Extracellular matrix, ECM)的机械性质调节细胞行为,并影响细胞外泌体分泌。然而,对于间充质干细胞的ECM机械性质在MSC-EVs的分泌过程中所扮演角色却知之甚少。
2024年3月21日,海军军医大学王越教授/同济大学张祎男研究员/中国科学院宁波材料所王凯喆副研究员共同在国际著名期刊《Journal of Nanobiotechnology》(IF:10.2)发表了一篇题为“ECM stiffness affects cargo sorting into MSC-EVs to regulate their secretion and uptake behaviors”的研究论文(2024 Mar 21;22(1):124)。
该研究首先建立了模拟不同硬度细胞外机制体系,利用体系研究细胞外基质机械性质对间充质干细胞MSC-EVs分泌过程的调控作用(图1)。该研究发现 ECM 的硬度可以调节MSC-EVs中生物大分子的分选。并且这种分选差异会影响MSC-EVs的重要靶细胞-巨噬细胞对MSC-EVs的吞噬能力。接着通过多组学分析,我们发现硬度较低的 ECM 会阻碍MSC-EVs中囊泡运输相关蛋白质和和自噬相关脂质的分选,从而抑制巨噬细胞对MSC-EVs的摄取(图2)。综上所述,这项研究为揭示MSC-EVs行为与细胞外基质机械环境之间的联系提供了新线索,有助于阐明MSC-EVs的分泌和细胞靶向机制。
海军军医大学刘知晓、上海交通大学刘盈盈、海军军医大学李宇以及海军军医大学徐莎为文章的共同第一作者。该工作得到了国家自然科学基金和上海市细胞工程重点实验室的支持。
外泌体资讯网 J NANOBIOTECHNOL | 细胞外基质的机械性质影响间充质干细胞细胞外囊泡的货物分拣过程而调节其分泌和吸收的行为