Characteristics of exosomes andmicroparticles discovered in human tears

Abstract

ВВЕДЕНИЕЭкзосомы -внеклеточные везикулы, содержащие в своей полости разнообразные клеточные РНК и белки и окруженные мембраной, обогащённой холестеролом и сфинголипидами. Понимание роли экзосом как "визитной карточки" каждой клетки и переносчика молекулярных сигналов в организме, несомненно, является важнейшим достижением клеточной биологии последних лет. Экзосомы несут уникальные маркеры клеток-продуцентов [1, 2], что определяет интерес к этим структурам как к диагностическому субстрату. Экзосомы формируются путём впячивания внутрь мембраны мультивезикулярных телец (МВТ, поздних эндосом), захватывая при этом участок цитозоля, накапливаются в полости МВТ и высвобождаются из клеток при слиянии мембраны МВТ с плазмалеммой. Экзосомы найдены во всех исследованных жидкостях тела [3,4], а их способность к адресной доставке молекулярных сигналов к клеткам-реципиентам служит основой для многочисленных исследований роли экзосом в функционировании организма и в патогенезе различных заболеваний [2,5].Заболевания органа зрения также привлекают внимание исследователей экзосом: показано их присутствие в водянистой влаге [6], а исследования экзосом, продуцирумых клетками трабекулярного аппарата глаза, установили присутствие в этих структурах маркеров глаукомы [7]. Экзосомы продуцируются пигментными клетками сетчатки в культуре, и авторы полагают, что они вовлечены в патогенез возрастной дегенерации макулы [8]. Слезная жидкость (СЖ), в отличие от остальных жидких и полужидких сред глаза, легко доступна для анализа, однако, исследования экзосом СЖ до сих пор не опубликованы. Между тем, экзосомы СЖ могут нести информацию о патологических процессах как на поверхности глаза (конъюктивиты различной природы, синдром "сухого" глаза и др.), так и в его "закрытых" структурах. Свидетельством способности СЖ отражать состояние органа зрения являются, в частности, изменения содержания цитокинов и специфических антител в СЖ при разных офтальмологических заболеваниях [9], а также рост содержания лизоцима в СЖ при диабетической ретинопатии [10]. 99Биомедицинская химия, 2016 том 62, вып. 1, с. 99-106 Экзосомы -тип внеклеточных везикул, являющихся переносчиками молекулярных сигналов в организме, а также несущих маркеры клеток-продуцентов. Целью данного исследования явилось выявление экзосом в слёзной жидкости (СЖ) здоровых людей, подтверждение их природы и изучение морфологических и молекулярно-биологических характеристик. Образцы СЖ однократно собирали у 24 здоровых доноров (45-60 лет), центрифугировали при 20000 g (15 мин) для осаждения клеточного дебриса. Супернатанты исследовали методом негативного контрастирования, а также использовали для выделения и очистки экзосом (ультрафильтрация через поры 100 нм, двойное ультрацентрифугирование (90 мин, 100000 g, 4°C). Полученные образцы исследовали методами электронной микроскопии и иммуноцитохимии, выделяли РНК и ДНК, определяли их размер капиллярным электрофорезом, определяли концентрацию и локализацию ДНК в экзосомах. Секвенирование ДНК проводили на секвенаторе MiSeq (Illumina), данные анализиров...

Exosomes in tears of healthy individuals: Isolation, identification, and characterization

“…The structure of the molecular aggre gates did not differ from that described previously [11]. Components of cell debris (40-250 nm) had different shapes and uniform or grain structure (Fig.…”

“…Our preliminary ultrastructural studies of superna tants of tears from patients with various ophthalmo logic diseases revealed that tears represent a multi component system containing loose protein aggre gates and various submicroscopic structures including vesicles [11] with sizes, corresponding to exosomes.…”

CD24: A Rheostat That Modulates Cell Surface Receptor Signaling of Diverse Receptors

“…CD24 can regulate both pro- and anti-proliferative effects in cancer cells, and both increase or reduce metastasis, depending on the cancer type (Kristiansen et al, 2004; Ju et al, 2011). Finally, we and others have identified CD24 as being carried on exosomes and microvesicles (Keller et al, 2007; Ayre et al, 2015; Grigor'eva et al, 2016), where its ultimate function is unknown.…”

Roles of exosomes in the normal and diseased eye

“…Particularly appealing is the noninvasive nature of collecting tear fluid, but a potential drawback is the relatively small volumes that can be collected. To date, tear fluid as a source for exosomal biomarkers has not been extensively investigated, as evidenced by the fact that we only found one publication investigating exosomes in tear fluid (Grigor’eva et al, 2016). Proteomic biomarker studies of tear fluid have identified a number of proteins (e.g.…”