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杜伊斯堡-埃森大学:麻醉药如何影响细胞外小泡的组成和功能

  1. 细胞外小泡

来源:生物谷 2021-06-08 10:14

近日,德国杜伊斯堡-埃森大学埃森大学医院麻醉学和重症监护医学系的研究者在Advanced Drug Delivery Reviews杂志上发表了题为"Agony of Choice: How Anesthetics affect the composition and function of Extracellular Vesicles"的文章。麻醉方案的选
近日,德国杜伊斯堡-埃森大学埃森大学医院麻醉学和重症监护医学系的研究者在Advanced Drug Delivery Reviews杂志上发表了题为"Agony of Choice: How Anesthetics affect the composition and function of Extracellular Vesicles"的文章。麻醉方案的选择被认为会影响大手术后的临床结果。异丙酚被证明对不同的癌症结果有好处,而挥发性麻醉剂可能对心脏手术有利。近年来,细胞外小泡(EVs)被发现是包括肿瘤发生和转移在内的生理和病理生理过程中必不可少的信号介质。此外,根据它们的细胞来源,EV可以实现治疗功能。除了体外产生的EVS外,适当的系统干预,如远程缺血预处理(RIPC),被认为可以促进治疗活性EVS的内源性释放,从而介导心脏保护作用。EVS以细胞类型的特异性方式组装,EVS的组成不仅受疾病的影响,还受麻醉患者使用的麻醉剂的影响。在这里,作者比较了已知的麻醉剂对癌症手术和心脏保护结果的影响,并将这些影响与EVS的成分和治疗潜力联系起来。

图片来源:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34029645/

从许多现有的麻醉剂和方法中选择麻醉方案对于患者获得最好的结果是至关重要的。这主要取决于手术类型、潜在疾病、患者的合并症和安全问题。此外,麻醉剂的选择可能会对疾病的随访产生不同的影响。挥发性麻醉剂被证明在心血管手术中起到心脏保护作用。相反,除了最近的一项研究外,异丙酚等静脉给药似乎在癌症手术中显示出有益的效果。到目前为止,许多研究的数据都是回顾性收集的,缺乏前瞻性随机试验。因此,对于任何特定疾病的限定麻醉药的选择,都没有一般的推荐。

近年来,细胞外小泡(Evs)已被认为是一种很有前途的生物标志物。值得注意的是,在不同的围手术期环境中,患者外周血源性EVS的分子组装被发现受到麻醉剂的影响。由于EVS已被认为是细胞间信号传递的新介质,麻醉剂、EVS的分子组装和麻醉剂的临床影响之间可能存在因果关系。因此,可以推测,对EVS的详细研究除了手术本身对不同患者队列结果的影响外,还将证实我们对麻醉药作用的理解。

EVS是一种纳米尺寸的膜包裹结构,由所有人类细胞主动分泌。根据它们的亚细胞来源,它们被区分为不同的实体。最突出的EV是由内体系统释放的大小在70到150 nm之间的外切体、从质膜上萌发出来的大小在100到1000 nm之间的微囊和凋亡小泡,这些小泡可以小到外体大小,但经常被报道为大小超过500 nm的凋亡小体。从技术上讲,EV可以根据其大小或密度或其组合进行净化。到目前为止,几乎没有任何成熟的技术来隔离特定实体的EV。EVS主要由脂质和蛋白质组装而成。此外,EV制剂含有包括微RNA(MiRNAs)在内的核酸。尽管人们普遍认为外切体可以穿梭rna,但目前仍存在争议,即rna是否真的是由外切体或者更确切地说是由其他EV实体穿梭的。为此,仍然需要弄清楚EV携带的rna分子的数量是否足以实现强大和相关的细胞-细胞-细胞通讯。

MiRNAs的典型生物合成途径及其包装成EV的途径

图片来源:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34029645/

选择正确的麻醉方案对于改善癌症手术和心血管疾病的短期和长期结果的重要性,包括心脏保护策略,已经在几项研究中得到了解决。虽然异丙酚等静脉给药被认为对癌症手术结果有好处,但挥发性催眠药在心脏手术中可能是有益的。挥发性麻醉药在心脏手术中的优势部分是通过心脏保护性预处理策略实现的,而这些预处理策略被异丙酚麻醉所取消。尽管人们对麻醉剂在致癌、转移或心脏保护中的作用非常感兴趣,但在这一过程中对循环中的EV及其miRNA图谱的修饰还没有引起人们的注意。初步数据表明,EV的质量和数量受到所用麻醉剂的影响。异丙酚似乎降低了不同体外环境下EVS的释放,并取消了对RIPC的保护作用。更重要的是,最近的数据表明ev相关mirna的丰度特别受异丙酚或七氟醚的影响。假设麻醉剂在围手术期改变EV制剂中miRNA的含量,并且由于从RICP治疗的志愿者获得的EV制剂与MSC-EV制剂的功能相似,EV确实可能起到这些影响的中介作用。需要考虑的一个要点是,这篇综述涉及到一个非常早期的主题,因此EVS的机制、它们的RNA货物以及它们与麻醉药物的关系仍然是推测的。虽然初步的文献提供了一条探索的道路,但该理论需要更多的证据来证实。考虑到这一点,EV的研究领域,电动汽车的分子货物及其与麻醉剂的相互作用,为麻醉师打开了新的视角和挑战。更好地理解这一复杂的调节系统有助于麻醉师选择一种单独的技术,以在不同的临床领域为每个患者获得最佳的结果。(生物谷 Bioon.com)

参考资料


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