發(fā)布日期：2018-01-05
細胞間通訊通過很多不同的機制進行。其中一些機制是眾所周知的：在動物中，例如，掠奪性的威脅可以驅(qū)動去甲腎上腺素的釋放，這是一種激素，通過血液流動觸發(fā)心臟和肌肉細胞進入一種“戰(zhàn)或逃”的響應(yīng)狀態(tài)。
一種大家也許不太熟悉的細胞間運輸方式是通過細胞外囊泡（extracellular vesicle，EV）進行的。EV可以想象成是一個細胞中夾斷產(chǎn)生的“小塊”，在身體中擔(dān)任細胞間信息傳送的任務(wù)。這些信使現(xiàn)在被認識到是細胞間通訊的關(guān)鍵媒介。
來自名古屋大學(xué)的研究人員開發(fā)了一款納米線裝置，能夠發(fā)現(xiàn)微量水平的可能涉及癌癥的尿標(biāo)記物。
在研究人員發(fā)布在《Science Advances》上的研究中表明，他們開發(fā)了一種新的醫(yī)療裝置，可以有效地捕獲這些細胞外囊泡。這些細胞的小碎片具有用于檢測癌癥的潛在應(yīng)用價值。
Takao Yasui 圖片來源：名古屋大學(xué)
研究的領(lǐng)導(dǎo)者，文章作者Takao Yasui解釋說，“細胞外囊泡有可能作為臨床標(biāo)記使用。EV中所包含的分子組成中有可能可以提供特定疾病的診斷信號。對于醫(yī)生來說，現(xiàn)在在任何領(lǐng)域所面臨的挑戰(zhàn)，是尋找一種非侵入是的診斷工具，允許他們通定期的監(jiān)測患者，例如，尿液樣本檢測。”
科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)EV中的很多分子是小RNA，它們是短片段的核糖核酸，在正常的細胞生物學(xué)中扮演不同的角色。關(guān)鍵是，尿液中特定的小RNA也許是一些嚴重疾病的標(biāo)志，例如膀胱和前列腺癌。雖然，這些物質(zhì)理論上可以幫助醫(yī)生進行癌癥診斷，但是依然有很多需要克服的技術(shù)障礙。
其中一個障礙是：找到一種可行的方法來捕獲足夠的細胞外囊泡，以便在常規(guī)的臨床環(huán)境中能夠進行分析。
將尿液樣品引入裝置之后，納米線基底可以通過靜電力捕獲細胞外囊泡，然后，可以從基底直接提取小分子RNA。圖片來源：名古屋大學(xué)Takao Yasui
“在尿液中，EV的含量是極為低的，少于液體體積的0.01%。這對于它們在診斷上的應(yīng)用來說是一個主要的障礙，”Yasui指出，“我們的解決方案是將氧化鋅組成的納米線嵌入到特定的聚合物中，創(chuàng)造一種獨特的材料，我們相信這種材料能夠高效地捕獲這些囊泡。我們的發(fā)現(xiàn)表明，這個裝置實際上非常的有效。我們獲得了超過99%的收集率，這個收率超過了該領(lǐng)域現(xiàn)有的任何方法，包括超速離心。”
使用納米線與常規(guī)方法在收集RNA上的對比圖。
圖片來源：名古屋大學(xué)Takao Yasui
為了測試他們這款裝置的實用性，研究團隊將從健康人群和患者的EV中分離的小RNA進行了比較，這些患者已經(jīng)被診斷為膀胱、胰腺癌以及其他形式的癌癥。值得注意的是，他們的技術(shù)只需要1ml的尿液，與標(biāo)準(zhǔn)超速離心方法相比，研究人員發(fā)現(xiàn)了更多數(shù)量不同類型的小RNA。
從健康供體和癌癥患者體內(nèi)鑒別出的不同類型的小RNA。
圖片來源：名古屋大學(xué)Takao Yasui
“找到一種特異性的、可重復(fù)的標(biāo)記來助力癌癥診斷是非常不容易的。對于小RNA來說尤其如此，在領(lǐng)域內(nèi)這是一類新型的生物標(biāo)志物，”共同作者Yoshinobu Baba表示，“有時找到一種可靠的小RNA都被認為是成功的。通過這種方法，我們驚人的找到了不只一種，而是所有不同類型的小RNA組合，可能與不同類型的癌癥相關(guān)聯(lián)。當(dāng)然，這些發(fā)現(xiàn)尚是初步階段，但是，我們希望這種裝置可以幫助為更簡便的方式奠定基礎(chǔ)，以幫助對那些威脅生命的疾病盡可能早的做出診斷。”
來源：康健新視野（微信號 HealthHorizon）
