حويصلة خارج الخلية

يجب ألا يـُخلـَط بينها وبين مركب خارج الخلية.
الإكسوسومات هي حويصلات خارج الخلية تمتلك مسار تخليقي حيوي فريد عبر الأجسام عديدة الحوصيلات.

الحويصلات خارج الخلية أو الإكسوسومات Exosomes، هي حويصلات خارجية تُنتج في الجزء الداخلي لمعظم خلايا حقيقيات النوى.[1][2][3] الجسيمات عديدة الخلايا هي جسيمات داخلية تحدد من خلال الحويصلات الجوفية (ILVs) التي تتبرعم داخل التجويف الداخلي. إذا اندمجت الحويصلات الجوفية مع سطح الخلية (غشاء الپلازما)، عندئذ تُطلق كحويصلات خارج الخلية. في العضيات عديدة الخلايا، تتواجد الحويصلات الخارج خلوية والحويصلات الجوفية في الأنسجة وقد تتواجد أيضاً في السوائل الحيوية ومنها الدم، البول، والخلايا المزروعة داخل مستنبتها.[4][5][6] حيث أن حجم حويصلات خارج الخلية مرتبطاً بحجم الأجسام الأبوية متعددة الخلايا، فيعتقد أن حويصلات خارج الخلية أصغر من معظم الحوصيلات الخارجية الأخرى، حيث يبلغ قطرها من حوالي 30 إلى 150 نانومتر: نفس حجم الكثير من الپروتينات الدهنية تقريباً لكنها أصغر كثيراً من الخلايا.[4] مقارنة بالحويصلات الخارجية بشكل عام، ليس واضحاً ما إذا كانت حويصلات خارج الخلية تتمتع بسمات أو وظائف فريدة أو يمكن الفصل أو التمييز بينها وبين الحويصلات الخارجية الأخرى بشكل دقيق.[1] تتضمن الحويصلات الخارجية حويصلات خارج الخلية تحمل علامات خلايا المنشأ ولها وظائف متخصصة في العمليات الفسيولوجية، من تخثر الدم والتأشير الخلوي إلى ادارة الفضلات.[4] وبالتالي، هناك اهتمام متزايد بالتطبيقات السريرية على الحويصلات الخارجية كعلامات حيوية والعلاجات على حد سواء،[7] مما أدى لتأسيس الجمعية الدولية للحويصلات خارج الخلية (ISEV) ودورية علمية مكرسة للحويصلات الخارجية، دورية الحويصلات خارج الخلية Journal of Extracellular Vesicles.


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

خلفية

اكتشفت الحويصلات خارج الخلية لأول مرة في مرحلة نضوج الخلايا الشبكية للثدييات (خلايا دم حمراء غير ناضجة)[8]. حيث ظهر أن الحويصلات خارج الخلية تشارك في إزالة انتقائية للعديد من پروتينات الغشاء الپلازمي [9] أثناء تحول الخلايا الشبكية إلى خلايا دم حمراء ناضجة (كريات دم حمراء). في الخلايا الشبكية، كما هو الحال في معظم خلايا الثدييات، يتم إدماج وإدخال أجزاء من الغشاء الپلازمي بانتظام كجسيمات داخلية (إندوسومات)، مع إعادة تدوير 50-180٪ من الغشاء الپلازمي كل ساعة[10]. في المقابل، يتم إدماج وإدخال أجزاء من أغشية بعض الحويصلات خارج الخلية في وقت لاحق كحويصلات صغيرة. وتسمى هذه الإندوسومات بالأجسام عديدة الحويصلات بسبب مظهرها، مع العديد من الحويصلات الصغيرة، أو "حويصلات الجسيم الداخلي داخل التجويف الأنبوبي،" الموجودة بداخل جسم كبير. وتصبح حويصلات الجسيم الداخلي الموجودة داخل التجويف الأنبوبي الحويصلات خارج الخلية إذا اندمج الجسم عديد الحويصلات مع غشاء الخلية، مطلقا الحويصلات الداخلية إلى الفراغ خارج الخلوي[11]. تحتوي الحويصلات خارج الخلية على العديد من المكونات الجزيئية لخلاياها الأصلية بما في ذلك البروتينات وRNA. ولقد تم اكتشاف mRNA وحمض ريبوزي نووي ميكروي في الحويصلات خارج الخلية لأول مرة في جامعة گوتنبرگ في السويد [12]. وتحتوي الحويصلات خارج الخلية أيضاً على دنا ثنائي السلسلة[13]. ويمكن للحويصلات خارج الخلية أن تنقل الجزيئات من خلية إلى خلية أخرى عن طريق حركة مرور حويصلات الغشاء وبالتالي تؤثر على جهاز المناعة مثل الخلايا ذات الزوائد والخلايا البائية ويمكن ان تلعب دوراً وظيفياً في إحداث الاستجابات المناعية التكيفية والتصدي لمسببات الأمراض والخلايا السرطانية[14] ولذلك يبحث العلماء في الدور الذي قد تلعبه الحويصلات خارج الخلية في الاشارات بين الخلايا ويفترضون أن حمولتها من الحمض نووي ريبوزي يمكن أن تفسر التأثيرات البيولوجية. على سبيل المثال؛ من المقترح أن حمض نووي ريبوزي رسول الموجود في الحويصلات خارج الخلية يمكن له أن يؤثر على إنتاج البروتين في الخلية المستقبلة[12][15]


المصطلح

الأبحاث

الحويصلات خارج الخلية والاتصال بين الخلايا

التخليق الحيوي، الإفراز واستهلاك الحويصلات خارج الخلية

التخليق الحيوي

الإفراز

الاستهلاك

فرز وتغليف المكونات في الحويصلات خارج الخلية

العزل

التحقق

تحليل المعلومات الحيوية

العلاجات وناقلات الأدوية

تتمتع الحويصلات خارج الخلية بمميزات واضحة تجعل منها حاملات أدوية فعالية للغاية. تتكون الأغشية الخلية تحمل عدة پروتينات لاصقة على سطحها، ومن المعروف أن الخلايا خارج الخلية متخصصة في الاتصالات الخلوية وتوفر نهجاً حصرياً لتسليم العوامل العلاجية المختلفة للخلايا المستهدفة.[16] على سبيل المثال، استخدم الباحثون الحويصلات خارج الخلية كمركبة لتوصيل الپاكلي‌تاكسل paclitaxel المستخدم لعلاج السرطان. قاموا بوضع الدواء داخل الحويصلات خارج الخلية الموصلة للخلايا الدم البيضاء، حيث تم حقنها في الفئران المصابة بسرطان الرئة المقاوم للأدوية. الأهم من ذلك، أدى دمج الپاكلي‌تاكسل في الحويصلات خارج الخلية إلى زيادة السمية الخلوية أكثر من 50 مرة نتيجة التموضع-المشترك شبه الكامل للحويصلات خارج الخلية الموصلة للشعب الهوائية مع خلايا سرطان الرئة.[17]

انظر أيضاً

المصادر

  1. ^ أ ب Théry C, Witwer KW, Aikawa E, Alcaraz MJ, Anderson JD, Andriantsitohaina R, et al. (2018). "Minimal information for studies of extracellular vesicles 2018 (MISEV2018): a position statement of the International Society for Extracellular Vesicles and update of the MISEV2014 guidelines". Journal of Extracellular Vesicles. 7 (1): 1535750. doi:10.1080/20013078.2018.1535750. PMC 6322352. PMID 30637094.
  2. ^ Yáñez-Mó M, Siljander PR, Andreu Z, Zavec AB, Borràs FE, Buzas EI, Buzas K, et al. (2015). "Biological properties of extracellular vesicles and their physiological functions". Journal of Extracellular Vesicles. 4: 27066. doi:10.3402/jev.v4.27066. PMC 4433489. PMID 25979354.
  3. ^ van Niel G, D'Angelo G, Raposo G (April 2018). "Shedding light on the cell biology of extracellular vesicles". Nature Reviews. Molecular Cell Biology. 19 (4): 213–228. doi:10.1038/nrm.2017.125. PMID 29339798.
  4. ^ أ ب ت van der Pol E, Böing AN, Harrison P, Sturk A, Nieuwland R (July 2012). "Classification, functions, and clinical relevance of extracellular vesicles". Pharmacological Reviews. 64 (3): 676–705. doi:10.1124/pr.112.005983. PMID 22722893.
  5. ^ Keller S, Sanderson MP, Stoeck A, Altevogt P (November 2006). "Exosomes: from biogenesis and secretion to biological function". Immunology Letters. 107 (2): 102–8. doi:10.1016/j.imlet.2006.09.005. PMID 17067686.
  6. ^ Spaull R, McPherson B, Gialeli A, Clayton A, Uney J, Heep A, Cordero-Llana Ó (April 2019). "Exosomes populate the cerebrospinal fluid of preterm infants with post-haemorrhagic hydrocephalus". International Journal of Developmental Neuroscience. 73: 59–65. doi:10.1016/j.ijdevneu.2019.01.004. PMID 30639393.
  7. ^ Dhondt B, Van Deun J, Vermaerke S, de Marco A, Lumen N, De Wever O, Hendrix A (June 2018). "Urinary extracellular vesicle biomarkers in urological cancers: From discovery towards clinical implementation". The International Journal of Biochemistry & Cell Biology. 99: 236–256. doi:10.1016/j.biocel.2018.04.009. PMID 29654900.
  8. ^ Johnstone RM; Adam M; Hammond JR; Orr L; Turbide C (1987). "Vesicle formation during reticulocyte maturation. Association of plasma membrane activities with released vesicles (exosomes)". J. Biol. Chem. 262 (19): 9412–20. PMID 3597417. {{cite journal}}: Unknown parameter |name-list-format= ignored (|name-list-style= suggested) (help)
  9. ^ van Niel G; Porto-Carreiro I; Simoes S; Raposo G (2006). "Exosomes: a common pathway for a specialized function". J. Biochem. 140 (1): 13–21. doi:10.1093/jb/mvj128. PMID 16877764. {{cite journal}}: Unknown parameter |name-list-format= ignored (|name-list-style= suggested) (help)
  10. ^ Huotari, J.; Helenius, A. (2011). "Endosome maturation". The EMBO Journal. 30 (17): 3481–3500. doi:10.1038/emboj.2011.286. PMC 3181477. PMID 21878991.
  11. ^ Gruenberg J; van der Goot GF (2006). "Mechanisms of pathogen entry through the endosomal compartments". Nature reviews. 7 (7): 495–504. doi:10.1038/nrm1959. PMID 16773132. {{cite journal}}: Unknown parameter |name-list-format= ignored (|name-list-style= suggested) (help)
  12. ^ أ ب Valadi H; Ekström K; Bossios A; Sjöstrand M; Lee JJ; Lötvall JO (2007). "Exosome-mediated transfer of mRNAs and microRNAs is a novel mechanism of genetic exchange between cells". Nat. Cell Biol. 9 (6): 654–9. doi:10.1038/ncb1596. PMID 17486113. {{cite journal}}: Unknown parameter |name-list-format= ignored (|name-list-style= suggested) (help)
  13. ^ Thakur, Basant Kumar; Zhang, Haiying; Becker, Annette; Matei, Irina; Huang, Yujie; Costa-Silva, Bruno; Zheng, Yan; Hoshino, Ayuko; Brazier, Helene; Xiang, Jenny; Williams, Caitlin; Rodriguez-Barrueco, Ruth; Silva, Jose M; Zhang, Weijia; Hearn, Stephen; Elemento, Olivier; Paknejad, Navid; Manova-Todorova, Katia; Welte, Karl; Bromberg, Jacqueline; Peinado, Héctor; Lyden, David (2014). "Double-stranded DNA in exosomes: a novel biomarker in cancer detection". Cell Research. 24 (6): 766–769. doi:10.1038/cr.2014.44. ISSN 1001-0602. PMC 4042169. PMID 24710597.
  14. ^ Li XB; Zhang ZR; Schluesener HJ; Xu SQ (2006). "Role of exosomes in immune regulation". J. Cell. Mol. Med. 10 (2): 364–75. doi:10.1111/j.1582-4934.2006.tb00405.x. PMID 16796805. {{cite journal}}: Unknown parameter |name-list-format= ignored (|name-list-style= suggested) (help)
  15. ^ Balaj, L.; Lessard, R.; Dai, L.; Cho, Y. J.; Pomeroy, S. L.; Breakefield, X. O.; Skog, J. (2011). "Tumour microvesicles contain retrotransposon elements and amplified oncogene sequences". Nature Communications. 2 (2): 180. Bibcode:2011NatCo...2E.180B. doi:10.1038/ncomms1180. PMC 3040683. PMID 21285958.
  16. ^ Batrakova EV, Kim MS (December 2015). "Using exosomes, naturally-equipped nanocarriers, for drug delivery". Journal of Controlled Release. 219: 396–405. doi:10.1016/j.jconrel.2015.07.030. PMC 4656109. PMID 26241750.
  17. ^ Kim MS, Haney MJ, Zhao Y, Mahajan V, Deygen I, Klyachko NL, Inskoe E, Piroyan A, Sokolsky M, Okolie O, Hingtgen SD, Kabanov AV, Batrakova EV (April 2016). "Development of exosome-encapsulated paclitaxel to overcome MDR in cancer cells". Nanomedicine. 12 (3): 655–664. doi:10.1016/j.nano.2015.10.012. PMC 4809755. PMID 26586551.
  18. ^ Mathivanan S, Simpson RJ (November 2009). "ExoCarta: A compendium of exosomal proteins and RNA". Proteomics. 9 (21): 4997–5000. doi:10.1002/pmic.200900351. PMID 19810033.
الكلمات الدالة:
تمّ الاسترجاع من "https://www.marefa.org/w/index.php?title=حويصلة_خارج_الخلية&oldid=2235945"