CellReports：外泌體miRNA如何影響細胞通訊？

　　2013年，美國、德國3位科學家憑借他們所發現的細胞囊泡運輸的調節機制，榮獲2013年諾貝爾生理學或醫學獎。外泌體（exosomes）作為人體內一類重要囊泡，也開始受到越來越多的關注。科學家們已發現，外泌體會參與到免疫應答、凋亡、血管生成、炎癥反應、凝結等重要的生物過程中，細胞會通過分泌外泌體，將一些信號分子分泌到較遠的組織或細胞中，以起到調控作用，不過整個過程的機制目前尚未闡明。

　　8月21日，來自瑞士的研究者在Cell Reports雜志撰文發布了他們關于外泌體miRNA的最新研究成果。

　　在該項研究中，研究者選擇骨髓巨噬細胞（bone marrow-derived macrophages, BMDM）和血管上皮細胞（endothelial cells, ECs）作為樣本，希望了解miRNA從細胞分配進入外泌體的機制及外泌體miRNA對受體細胞的影響。利用qPCR檢測，研究者發現，當細胞中 miRNA表達量出現變化時，外泌體中相應miRNA也會出現相同變化趨勢，但變化幅度會更大。若使用特殊結構慢病毒處理細胞，發現當細胞中包含 miRNA的3’UTR結合位點的轉錄本表達上升時，miRNA的表達量會相應出現下調，而且外泌體中的變化幅度依然比細胞中大，研究者將這種現象稱為 “miRNA海綿效應”。為了驗證這種效應，研究者通過RNA-Seq檢測了IL-4處理后的BMDM，結果發現有7000多個轉錄本出現表達差異，通過計算模型分析，研究者證明，這個miRNA海綿效應，實際上是細胞在受到刺激時，某些轉錄本轉錄狀態會出現變化，從而影響一些靶序列位于這些轉錄本上的 miRNA，并分配他們進入外泌體中，但細胞內的miRNA水平則不會受到影響。

　　而為了研究外泌體運輸所介導的細胞通訊，研究者使用慢病毒構建出一種熒光標記的BMDM外泌體，并用此外泌體處理血管上皮細胞（endothelial cells,ECs），qPCR檢測則發現，某些從BMDMs富集到外泌體中的miRNA，在ECs中也出現明顯上調；利用流式細胞儀檢測發現，外泌體被 ECs吞下，且最終可能在溶酶體中被分解，但研究者通過構建特殊慢病毒的手段，保證外泌體中的miRNA能夠保留其基因調控功能。經過RNA-Seq分析，也證明ECs中miRNA的靶基因確實受到了miRNA的調控。這些數據表明，巨噬細胞確實會利用外泌體運輸miRNA，通過內吞作用進入其他細胞并發揮調控作用，以起到遠程調控的功能。

　　隨著研究的不斷深入，人們日益認識到，外泌體所包含的miRNA可能會成為診斷和治療某些疾病的特殊標志物，而本研究的意義在于，它不僅鑒定出了 miRNA由細胞分選進入外泌體的通用機制，也闡述了外泌體進入受體細胞后其中所包含的miRNA的功能及命運，是對現有外泌體miRNA研究的重要推動。