2018國自然研究熱點(diǎn)三：外泌體研究深度剖析

一申請國自然沒保障，外泌體來助攻

2018年國自然申請馬上就要展開，科研界一年一度的壓軸大戲又要上演。中了國自然，新的一年安安心心搞科研，舒舒服服過大年；沒有中，那可能意味著接下來又是緊衣縮食的一年。在這里云序小編先衷心的祝福各位老師2018新年快樂，開春申請的基金都能中，所有的實(shí)驗(yàn)都成功，想發(fā)的文章都能發(fā)，身體健康，萬事如意，闔家幸福！今天小編除了送祝福，也帶來了一份新春“賀禮”——國自然最新研究熱點(diǎn)，外泌體研究思路。掌握了這個(gè)熱點(diǎn)，小編相信各位老師國自然申請之路必然會一帆風(fēng)順。

首先我們對歷年的國自然及pubmed收錄外泌體相關(guān)研究進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，看看它是否名副其實(shí)。下圖統(tǒng)計(jì)了近三年外泌體研究成果，文章數(shù)量一直居高不下，國內(nèi)外泌體研究起步較晚，國自然立項(xiàng)呈起步之勢，從趨勢來看，外泌體國自然立項(xiàng)必將持續(xù)走高。

目前，外泌體研究與高通量測序聯(lián)系最為緊密，一般認(rèn)為外泌體起到主要功能是細(xì)胞之間的通訊官，那外泌體所包裹轉(zhuǎn)運(yùn)的RNA、蛋白質(zhì)等信息挖掘變得極為重要。同樣，外泌體中既含有編碼RNA，也含有非編碼RNA，課題設(shè)計(jì)也可根據(jù)分子類型不同而不同，下圖羅列了2017年外泌體基金立項(xiàng)，其中囊括了外泌體-miRNA、LncRNA及環(huán)狀RNA等熱門分子領(lǐng)域。并且基金資助類型十分全面，從資助金額巨大的重點(diǎn)項(xiàng)目，到鼓勵(lì)青年學(xué)者的青年基金，每一層面都可以看到外泌體的蹤影。

還需值得注意的是，越來越多的研究者將外泌體與轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)聯(lián)系起來，特別是液體活檢方向，相信假以時(shí)日，外泌體必然為疾病的診斷與治療帶來重大改革。

在文章發(fā)表方面，國內(nèi)學(xué)者陸續(xù)發(fā)表的外泌體高分文章，進(jìn)一步引燃該領(lǐng)域研究熱情。來自二軍大的王林輝研究團(tuán)隊(duì)在去年4月份發(fā)表了一篇Cancer Cell（IF = 27.407）文章，證明lncRNA與腎癌靶向藥物耐藥有關(guān)，并且細(xì)胞間主要通過外泌體傳播這種腫瘤耐藥相關(guān)分子。去年年末，南京醫(yī)科大學(xué)劉起展團(tuán)隊(duì)在Cancer letters（IF = 6.375）上發(fā)表了關(guān)于外泌體miRNA促進(jìn)亞硝酸鹽引發(fā)的腫瘤炎癥反應(yīng)相關(guān)研究結(jié)果。可喜可賀，新年伊始，云序生物天津醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院客戶在Journal of Neurotrauma（IF=5.190）最新發(fā)表小鼠腦組織外泌體環(huán)狀RNA測序文章，為國內(nèi)外泌體研究學(xué)者在添一項(xiàng)碩果。光說不練是假把式，接下來讓我們一起看看外泌體究竟是什么，研究思路又具體是怎樣呢？

二 外泌體研究思路大揭秘 

傳說中的外泌體（Exosomes）顧名思義就是細(xì)胞“吐”出來的東西，廣泛分布于唾液、血漿、乳汁、尿液等體液中。它結(jié)構(gòu)上類似一個(gè)極小的氣球（圓形單層膜），至于有多小，大概等同于一個(gè)病毒的大�。�30-100nm）。這個(gè)小東西之所以會引起大家普遍關(guān)注，主要是因?yàn)樗�很會“藏寶”—外泌體中不僅包含蛋白質(zhì)成分，還包括一些RNA成分，如miRNA、lncRNA、mRNA和circRNA等。外泌體所攜帶的這些RNA統(tǒng)稱為外泌體來源RNA，具有完整的序列結(jié)構(gòu)和生物活性。目前發(fā)現(xiàn)外泌體來源RNA與腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移等過程密切相關(guān)，也被認(rèn)為極有潛力成為下一代液體活檢新型分子標(biāo)志物。下面小編介紹的幾篇文章都是依托高通量技術(shù)手段揭示外泌體RNA在機(jī)體疾病過程中所發(fā)揮的重要作用。

案例1：脂肪組織巨噬細(xì)胞分泌外泌體miRNA可大幅改善體內(nèi)胰島素敏感性

外泌體中包含多種miRNA，調(diào)控靶細(xì)胞生理活性。近日，Cell（IF：30.410）發(fā)表文章，發(fā)現(xiàn)脂肪組織巨噬細(xì)胞（adipose tissue macrophages，ATMs）分泌的外泌體中含有miRNA并可以轉(zhuǎn)移到胰島素的靶細(xì)胞中，從而調(diào)節(jié)靶細(xì)胞對胰島素的敏感性以及體內(nèi)的總糖代謝穩(wěn)態(tài)。Olefsky團(tuán)隊(duì)從肥胖小鼠脂肪組織內(nèi)分離出巨噬細(xì)胞，再收集細(xì)胞里的外泌體，用它們處理體型瘦的健康小鼠，發(fā)現(xiàn)接受了外源外泌體的小鼠雖然體重依然正常，但卻出現(xiàn)肥胖誘導(dǎo)型胰島素抵抗癥狀。相反，提取瘦小鼠來源的脂肪組織巨噬細(xì)胞外泌體，并用它在肥胖小鼠上治療，會大幅改善體內(nèi)和體外的葡萄糖耐受和胰島素敏感性。最后，研究人員證明miR-155是肥胖個(gè)體脂肪組織巨噬細(xì)胞外泌體差異表達(dá)的miRNA之一，miR-155極有可能直接通過抑制其靶基因PPARγ來抑制胰島素信號傳導(dǎo)和葡萄糖耐受。

原文：Adipose Tissue Macrophage-Derived Exosomal miRNAs Can Modulate In Vivo and In Vitro Insulin Sensitivity

案例2：外泌體lncRNA促進(jìn)腎癌腫瘤細(xì)胞耐藥性

腫瘤學(xué)頂級期刊Cancer Cell（IF：27.409）發(fā)表文章，闡述了疾病相關(guān)lncRNA參與腎癌耐藥性及通過外泌體傳播的生理機(jī)制，將外泌體lncRNA的研究又一次帶到了大眾視野中。首先作者通過高通量手段檢測了野生型細(xì)胞和耐藥型細(xì)胞中差異表達(dá)的lncRNA，并通過病人源性異種移植模型(PDX)鑒定到8條疑似致病lncRNA。將其中一條lncRNA-lncARSR (Activated in RCC with Sunitinib Resistance)敲除后，細(xì)胞耐藥性顯著增強(qiáng)。進(jìn)一步研究表明lncARSR與腎癌細(xì)胞增殖、粘附等表型密切相關(guān)。作者研究發(fā)現(xiàn)，lncARSR主要存在于細(xì)胞外泌體中，并且耐藥細(xì)胞外泌體lncRNA含量要遠(yuǎn)高于野生型細(xì)胞。作者隨后通過RNA Pull Down實(shí)驗(yàn)證實(shí)核不均一性核糖核蛋白A2B1(hnRNPA2B1)負(fù)責(zé)包埋lncARSR進(jìn)入外泌體。當(dāng)提取耐藥細(xì)胞外泌體孵育到野生型細(xì)胞后，野生型細(xì)胞胞內(nèi)lncARSR含量增加，細(xì)胞耐藥性增強(qiáng)。而胞內(nèi)lncARSR主要發(fā)揮miRNA海綿功能，通過競爭性結(jié)合miRNA-34和miRNA-449，促進(jìn)AXL和c-MET表達(dá)及下游STAT3、AKT、ERK信號通路的活化，最終導(dǎo)致舒尼替尼耐藥性形成。

原文：Exosome-Transmitted lncARSR Promotes Sunitinib Resistance in Renal Cancer by Acting as a Competing Endogenous RNA

案例3:大腦創(chuàng)傷小鼠腦組織來源外泌體環(huán)狀RNA表達(dá)

原文：Circular RNA expression alteration in exosomes from the brain extracellular space after traumatic brain injury in mice

針對上述優(yōu)秀的研究文章，小編進(jìn)行了一番總結(jié)，梳理了幾條外泌體研究思路，希望可以給各位老師一些幫助。首先，從大范圍來看，外泌體研究也可以分為三大思路，表達(dá)譜、分子標(biāo)志物及分子機(jī)制方向。這三類研究均依托高通量測序揭示外泌體攜帶RNA分子對細(xì)胞功能造成影響。機(jī)制方向比較特殊，一種思路是直接研究差異外泌體RNA對細(xì)胞造成影響及分子功能；而另一種思路是將外泌體與研究細(xì)胞共培養(yǎng)后，對共培養(yǎng)及單獨(dú)培養(yǎng)細(xì)胞進(jìn)行測序，從而找到外泌體具體作用目的細(xì)胞靶基因。

三 云序生物外泌體研究最優(yōu)選 

云序生物外泌體服務(wù)總流程

云序生物提供外泌體一站式服務(wù)流程，客戶只需提供樣品（血清、血漿、體液、細(xì)胞上清等），云序生物完成從外泌體抽提到后續(xù)測序分析所有服務(wù)。后續(xù)我們不僅為客戶提供海量數(shù)據(jù)，更為客戶甄別有效數(shù)據(jù)，提供出版級別經(jīng)典圖片。

云序生物外泌體提取服務(wù)

云序生物外泌體抽提均采用成熟商業(yè)試劑盒（Qiagen）抽提，在保證抽提外泌體質(zhì)量及外泌體RNA濃度的情況下，最大程度保證提取樣品均一性。云序生物針對不同客戶需求有兩類外泌體抽提服務(wù)方案。

一步法：一步到位，從血清、血漿、尿液、細(xì)胞上清等樣品中直接抽提外泌體RNA。該方法省去單獨(dú)提取外泌體的步驟，可以最大程度節(jié)省樣本，得到高豐度RNA，滿足測序要求。

兩步法：該方法先從樣本中富集外泌體，可進(jìn)行外泌體鑒定等服務(wù)；之后再從外泌體中提取RNA進(jìn)行測序，該方法樣本損失較大，但可對富集的外泌體進(jìn)行鑒定。

電鏡鑒定 

外泌體在電鏡下具有非常明顯單層膜結(jié)構(gòu)，30-100nm大小不一的茶托樣結(jié)構(gòu)（通常為茶托型或一側(cè)凹陷的半球形）。

外泌體Western Blot鑒定

外泌體表面CD63、 CD9、TSG101 標(biāo)記通過 western blot鑒定。

云序生物外泌體高通量篩選服務(wù)

云序生物提供市面上最全的外泌體檢測服務(wù)，包括編碼RNA及非編碼RNA，以及外泌體包裹蛋白質(zhì)組，云序生物均可提供一站式檢測服務(wù)。

四 申請外泌體國自然小建議

開篇提到2018國自然申請馬上截止，小編希望在這千鈞一發(fā)之際這篇文章對各位老師有些微幫助。

1很多老師懷疑自己養(yǎng)的細(xì)胞能不能做外泌體研究，其實(shí)不用擔(dān)心，外泌體已知是細(xì)胞之間傳遞信息的信使，細(xì)胞沒有獨(dú)立存在的，任何表型的改變（腫瘤侵襲，干細(xì)胞修復(fù)，組織再生，胚胎發(fā)育等）都是經(jīng)過細(xì)胞傳遞，外泌體介導(dǎo)的。

2外泌體課題如何設(shè)計(jì)，如何顯得新穎？物以稀為貴，科研亦是如此，外泌體國內(nèi)研究起步較晚，本身就屬于開拓階段，越早進(jìn)行外泌體RNA（蛋白質(zhì)）表達(dá)譜分析越有利，有了表達(dá)譜數(shù)據(jù)的支撐，也便于盡早開展外泌體機(jī)制實(shí)驗(yàn)，有了這些數(shù)據(jù)作為硬實(shí)力保障，國自然申請必然不是難事。

小編再次代表云序生物全體工作人員祝各位老師2018新年快樂，心想事成，身體健康，闔家幸福�。�！