От «инструмента для удаления клеточных отходов» до «средства диагностики гипертонии» — что же такое экзосомы? По сути, это сферические внеклеточные везикулы диаметром 30150 нм с фосфолипидным бислоем. Давайте посмотрим.
1. Во-первых, что такое «экзосома»?
Первоначально экзосомы считались инструментом для удаления клеточных отходов, но по мере продолжения исследований их стали определять как сферические внеклеточные везикулы с фосфолипидным бислоем диаметром 30150 нм, которые служат переносчиками миРНК (небольших, похожих на siRNA молекул), мРНК (мессенджерных РНК), белков и липидов, играющих коммуникационную и регуляторную роль.
В настоящее время экзосомы обнаружены в различных жидкостях организма, включая кровь, мочу, слюну, грудное молоко и спинномозговую жидкость.
2. Какие экзосомы можно использовать для диагностики гипертонии и связанных с ней заболеваний?
Исследования экзосом и гипертонии в основном сосредоточены на экзосомах, выделяемых с мочой, и обнаружили, что экзосомы и их содержимое играют регулирующую роль в основных патогенетических механизмах гипертонии, таких как ренин-ангиотензин-альдостероновая система (РААС) и водно-электролитный баланс.
(1) Роль экзосом в ренин-ангиотензин-альдостероновой системе (РААС)
РААС играет важную роль в регуляции артериального давления, а конечный продукт ангиотензин II, вырабатываемый ренин-ангиотензиновой системой (РАС), не только регулирует вазоконстрикцию, рост и фиброз, но и повышает проницаемость сосудов, инициируя воспалительный ответ.
К экзосомам, играющим важную роль, относятся экзосомы, обогащенные AT1R, и экзосомы со сниженным уровнем miRNA-17 (негативный регулятор ICAM-1).
Было обнаружено, что уровень фосфорилированного белка хлорид-содержащего котранспортера натрия (pNCC) в 2,6 раза выше в экзосомах мочи пациентов с первичным альдостеронизмом, чем у пациентов с первичной гипертензией, что позволяет предположить, что белок хлорид-содержащего котранспортера натрия (pNCC) в экзосомах мочи перспективен в качестве биомаркера альдостеронизма.
(2) Роль экзосом в водно-электролитном гомеостазе
В настоящее время все больше исследований посвящено экзосомам, выделяемым с мочой, при гипертонии, и экзосомы могут служить переносчиками белков, транспортирующих натрий.
Соответствующие исследования показали, что экзосомы мочи содержат натрий-водородный конверсионный насос 3 (NHE3), белок Na-K-2C1 ко-транспортер (NKCC-2), тиазид-чувствительный белок-транспортер натрий-хлоридных ионов (NCC) и эпителиальный натриевый канал (ENaC), которые играют ключевую роль в регуляции артериального давления, а также электролитного баланса.
Кроме того, продвинулись экспериментальные исследования экзосомальных микроРНК (некодирующих одноцепочечных молекул РНК длиной около 22 нуклеотидов, кодируемых эндогенными генами) при гипертонии. Эти исследования имеют большое значение для выяснения патогенеза гипертонии и разработки лучших стратегий профилактики и лечения.
МикроРНК — это эндогенные малые молекулы РНК, состоящие примерно из 22 нуклеотидов, которые участвуют в транскрипционной и посттранскрипционной регуляции целевых генов путем комплементарного связывания с 3’UTR целевых мРНК. Экзосомы несут важные миРНК и могут напрямую регулировать экспрессию генов через миРНК, передавая информацию в клетки-мишени, где они активно способствуют изменениям в экспрессии генов и отвечают на стрессы, которым они подвергаются.
В 2013 году Гилден и др. исследовали миРНК в экзосомах мочи и выявили 45 миРНК, которые могут быть потенциальными биомаркерами, связанными с солечувствительной гипертонией. 24 из этих миРНК были идентифицированы впервые, и считается, что они специфичны для мочевых экзосом, и эти миРНК участвуют в регуляции сигнальных путей, связанных с АГТ, отражая метаболическую активность почек, в частности, обработку натрия.
По мере совершенствования научных исследований появляется все больше доказательств того, что экзосомы играют важную роль в диагностике гипертонической болезни и могут служить биомаркерами для ранней диагностики гипертонии.
Многочисленная биологическая информация, которую несут экзосомы, может помочь диагностировать различные подтипы гипертонии и обеспечить более адекватное лечение пациентов, тем самым еще больше улучшая качество их жизни.
Ссылки
[1]An Geun, Qin Lei, Hou Dongxia, Wang J, Zhou Xueyuan, Li Ling, Wang Xiaohua. Прогресс исследований экзосом в области гипертонии[J]. Медицинский журнал Внутренней Монголии, 2021, 53(02):184-186+190.