نورنیوز-گروه اجتماعی: یافتههای این تحقیق، که در نشریه Translational Psychiatry منتشر شده، نشان میدهد که انتقال پروتئین شوک حرارتی ۷۰ (HSP۷۰) از طریق اگزوزومها میتواند از آسیبدیدگی سلولهای مغزی موش پس از دورههای طولانی استرس و کمبود خواب جلوگیری کند.
Zhenming Kang، Guoshao Zhu و همکارانشان در مقاله خود نوشتند: محرومیت خواب مزمن، شناخت را مختل کرده و باعث التهاب عصبی میشود، اما درمانهای مولکولی مؤثری برای آن وجود ندارد. پروتئین شوک حرارتی ۷۰ (HSP۷۰) خاصیت محافظت عصبی دارد، اگرچه عبور آن از سد خونی-مغزی همچنان یک چالش است. این مطالعه اگزوزومها را بهعنوان یک حامل برای افزایش رساندن HSP۷۰ به مغز جهت درمان محرومیت خواب مزمن بررسی میکند.
مهندسی وزیکولهای هدفگیر مغز
برای این مطالعه، Kang، Zhu و همکارانشان سلولهای HEK۲۹۳T را در آزمایشگاه مهندسی کردند تا اطمینان حاصل کنند که mRNA پروتئین HSP۷۰ را تولید میکنند. mRNA HSP۷۰ اساساً دستورالعملهای ژنتیکی هستند که سلولها را وادار به تولید پروتئین HSP۷۰ میکنند.
شایان ذکر است که پروتئین HSP۷۰ به محافظت از سلولها در برابر استرس و جلوگیری از آسیبدیدگی یا تغییر شکل نادرست آنها معروف است. پژوهشگران سپس وزیکولهای کوچکی را که توسط سلولهای مهندسیشدهشان آزاد شده بودند، جمعآوری کرده و با استفاده از روشهای آزمایشی پیشرفته، اندازه، ساختار و محتوای پروتئینی این اگزوزومها را بررسی کردند.
آنها اگزوزومها را با استفاده از رویکرد تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) مشاهده کردند، سپس تجزیه و تحلیل ردیابی نانوذرات (NTA) را برای اندازهگیری اندازه و ردیابی حرکات آنها اجرا کردند. علاوه بر این، پروتئینهای تولید شده را با استفاده از روش آزمایشگاهی Western blotting مشخص کردند.
Kang، Zhu و همکارانشان توضیح دادند: ما سلولهای HEK۲۹۳T را مهندسی کردیم تا mRNA HSP۷۰ و پروتئین همجوشی RVG-Lamp۲b هدفگیر مغز را بهطور پایدار بیان کنند و اگزوزومهای HSP۷۰@ExoRVG را تولید نماییم. این اگزوزومها از طریق میکروسکوپ الکترونی عبوری، تجزیه و تحلیل ردیابی نانوذرات و Western blotting مشخصه یابی شدند.
سپس Kang، Zhu و همکارانشان به بررسی اثرات معرفی سلولهای جدید مهندسیشده پرداختند. ابتدا، بررسی کردند که آیا سلولهای نابالغی که سلولهای پیشساز عصبی (NPCs) نامیده میشوند، سلولهای مهندسیشده جدید را در خارج از بدن (یعنی در شرایط آزمایشگاهی یا in vitro) جذب میکنند یا خیر. سپس، به برخی موشهای محروم از خواب، اگزوزومهای HSP۷۰ تولید شده توسط سلولها و به برخی دیگر، اگزوزومهای عمومی تزریق کردند و حافظه و یادگیری حیوانات، و همچنین سطوح التهاب را پس از این تزریقها ارزیابی نمودند.
نویسندگان مقاله نوشتند: جذب در شرایط آزمایشگاهی و بیان HSP۷۰ در سلولهای پیشساز عصبی (NPCs) ارزیابی شد. اثربخشی در شرایط درونتنی (in vivo) در یک مدل موش محروم از خواب با استفاده از آزمونهای رفتاری و تجزیه و تحلیل مولکولی نشانگرهای التهابی و نوروتروفیک ارزیابی شد. اگزوزومهای HSP۷۰@ExoRVG، mRNA HSP۷۰ را بهطور مؤثر به NPCs رساندند و پروتئین HSP۷۰ درون سلولی را افزایش دادند.