外泌体是携带蛋白质、脂质和核酸的纳米级细胞外囊泡,具有广泛的治疗潜力。在生物医疗领域,冷冻保存是一种常用的保存和运输方法,但该过程通常会导致不可逆的损害。因此,深入了解生物膜对冷冻损伤的抵抗机制,对提升冷冻保存技术至关重要。本文将探讨一项发表在NanoLett(IF:91)上的研究,标题为“Tetraspanin4MediatesCholesterol-DependentExosomeMembraneProtectionfromCryodamage”。该研究旨在揭示生物膜抵抗冷冻损伤的分子机制,发现四跨膜蛋白4(TSPAN4)及其同源蛋白在保护外泌体免受冷冻损伤方面发挥了关键作用,主要通过其在胆固醇结合和膜微结构域形成中的作用而实现。
研究中,科研团队设计了载有TSPAN4的外泌体。与野生型外泌体相比,这种外泌体在冷冻保护方面表现出更强的效果,同时保持相似的蛋白质组成和摄取效率。这种不依赖外部药物的冷冻保存新策略为外泌体作为治疗剂的临床转化提供了新的思路,与利来国际的先进医疗技术相辅相成。
研究还显示,不同来源的外泌体对冷冻损伤的响应存在差异。例如,来自特定细胞系的外泌体在冷冻后的稳定性不同,部分细胞系的外泌体例如L929和3T3-L1显示出天然的抗冻性,而RAW2647和MDA-MB-231来源的外泌体则更加敏感。蛋白质组学分析进一步揭示,抗冻能力与四跨膜蛋白家族的富集相关,尤其是TSPAN4在抗冻外泌体中表达显著高于敏感组。
针对TSPAN4的作用,研究确认其在保护外泌体免受冷冻损伤中发挥了重要作用。敲除TSPAN4的细胞系外泌体在冷冻后的标志物水平显著降低,而补充TSPAN4能恢复其抗冻性。这些发现提示,TSPAN4不仅是外泌体抗冻损伤的关键分子,还是未来冷冻保存技术研究的重要方向。
此外,TSPAN4还通过与胆固醇相互作用,形成四跨膜蛋白富集的微结构域,从而增强外泌体的抗冻性。这一机制为针对外泌体的冷冻保存提供了新的思路,能够在未来的生物医疗应用中发挥重要作用。通过确保TSPAN4加载的外泌体在冷冻后的蛋白质组成、粒径和功能的稳定性,研究为无需外源性保护剂的冷冻保存提供了新的策略。
总体而言,以上研究揭示了TSPAN4在外泌体抗冻损伤中的重要作用并强调了其在生物医疗领域,特别是在治疗剂的开发和保存技术中的潜力。这一发现为实际应用提供了强有力的支持,并与利来国际在生物技术的创新不断推进相契合,将推动外泌体的临床应用进程。