Extracellular Vesicles in Arthropods: Biogenesis, Functions, Isolation Methods and Applications.
研究背景
细胞外囊泡(EVs)参与细胞间通讯,有巨大生物技术应用潜力。但节肢动物来源的EV研究较分散。本文综述超100项相关研究,总结关键蛋白和EV多样化生物学作用。
方法速览
研究涵盖昆虫、蛛形纲和甲壳纲等亚门类群,对参与EV生物发生和转运的关键蛋白,以及EV在节肢动物系统中的生物学作用进行分析。
主要发现
- 生物发生和转运
EV生物发生受多种途径调控,外泌体和外泌体样微囊泡分别通过内吞途径和质膜直接出芽形成。节肢动物中,多个ESCRT复合体组分和Rab GTP酶参与EV生物发生。2. 生理功能
- 发育:果蝇中,EVs参与形态发生因子运输。
- 神经生物学:对果蝇神经肌肉接头突触树突发育至关重要,还参与帕金森病模型中蛋白质聚集传播。
- 生殖生理:果蝇交配激活EV释放,影响产卵率和交配行为。
- 其他:参与果蝇老化、饥饿反应和蛋白质稳态调节。
- 免疫和病原体 - 宿主 - 向量动态
- 蜱虫:EVs在血液摄取和调节宿主皮肤免疫中起作用,还促进病毒传播。
- 甲壳纲动物:参与免疫反应,感染时EVs的miRNA谱型变化。
- 昆虫:在抗病毒防御和病毒感染过程中发挥作用。
- 寄生系统
寄生蜂毒液中的EVs有助于逃避宿主免疫防御。5. 分离方法
有差速超离心等多种方法,需根据EV来源和下游应用需求选择。6. 生物技术和生物医学应用
有治疗递送潜力,某些节肢动物EVs有天然药理学特性。总结展望
- EVs在节肢动物中功能多样,参与多种生理过程。
- 多个ESCRT复合体组分和Rab GTP酶在EV生物发生中关键。
- EV在免疫和病原体传播中作用重要。
- 选择合适分离方法有挑战。
- EV在治疗递送和天然药理学特性方面潜力大,未来应优化生产方法和提高递送效率。