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Mol. Ther., Feb 19 2024, S1525-0016(24)00088-1 | https://doi.org/10.1016/j.ymthe.2024.02.019
Defining the activity of pro-reparative extracellular vesicles in wound healing based on miRNA payloads and cell type-specific lineage mapping
Dong Jun Park 1, Wooil Choi 1, Sakeef Sayeed 1, Robert A. Dorschner 2, Joseph Rainaldi 3, Kayla Ho 1, Jenny Kezios 1, John P. Nolan 4, Prashant Mali 3, Todd Costantini 1, Brian P. Eliceiri 1,2
1Department of Surgery, University of California San Diego, La Jolla, CA 92093, USA
2Department of Dermatology, University of California San Diego, La Jolla, CA 92093, USA
3Department of Bioengineering, University of California San Diego, La Jolla, CA 92093, USA
4Scintillon Institute, San Diego, CA 92121, USA
Corresponding author : Brian P. Eliceiri
Abstract
Small extracellular vesicles (EVs) are released by cells and deliver biologically active payloads to coordinate the response of multiple cell types in cutaneous wound healing. Here we used a cutaneous injury model as a donor of pro-reparative EVs to treat recipient diabetic obese mice, a model of impaired wound healing. We established a functional screen for miRNAs that increased the pro-reparative activity of EVs and identified a down-regulation of miR-425-5p in EVs in vivo and in vitro associated with the regulation of adiponectin. We tested a cell type-specific reporter of a tetraspanin CD9 fusion with GFP to lineage map the release of EVs from macrophages in the wound bed, based on the expression of miR-425-5p in macrophage-derived EVs and the abundance of macrophages in EV donor sites. Analysis of different promoters demonstrated that EV release under the control of a macrophage-specific promoter was most abundant and that these EVs were internalized by dermal fibroblasts. These findings suggested that pro-reparative EVs deliver miRNAs such as miR-425-5p that stimulate the expression of adiponectin that has insulin-sensitizing properties. We propose that EVs promote intercellular signaling between cell layers in the skin to resolve inflammation, induce proliferation of basal keratinocytes, and accelerate wound closure.
논문정보
- Research article
- 2024년 02월 (BRIC 등록일 2024-02-22)
- 국외 연구진
- 바이오·의료융합 > 바이오소재
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![대식세포 유래 세포 외 소포체 엔지니어링에 의한 당뇨성 상처재생 촉진연구 [Mol. Ther.]](/upload/board/files/onseminar/thumb/thumb_0000735.png)
학술웨비나
대식세포 유래 세포 외 소포체 엔지니어링에 의한 당뇨성 상처재생 촉진연구 [Mol. Ther.] Small Extracellular vesicles (EVs)는 세포에 의해 방출되며, 여러 세포 유형의 반응을 조정하는 세포간 신호 전달에 중요한 생물학적 활성 페이로드를 주변세포로 전달하는 역할을 한다. 우리는 본 연구에서 EVs가 지닌 기능성 페이로드에 의해서 손상된 당뇨성 상처조직의 재생과 생리학적인 메커니즘을 분석하고자 하였다. miRNA array로 당뇨성 마우스상처에서 하향 조절된 miR-425-5p를 발굴하였고, EV 내에서 과발현 엔지니어링에 의한 페이로드의 역할이 수용 피부조직 내에서 아디포넥틴을 자극해 향상시키는 것으로 밝힐 수 있었다. 추가적으로 우리는 EVs를 방출하는 세포의 기원과 수용 피부조직의 추적을 위해서 세포유형별 리포터마우스를 개발하였고, 각 프로모터에 의해서 발생되는 세포와 EV는 GFP를 발광할 수 있도록 개발되었다. 우리는 대식세포에서 유래된 EV가 가장 특이적으로 수득 될 수 있음을 증명했고, GFP-EV는 48시간 내로 섬유아세포로 수송된다는 것을 추적할 수 있었다. 이러한 결과는 EV가 상처 염증의 해결, 관련 기저 각질세포의 증식 및 상처 봉합을 촉진하기 위해 피부의 세포층 사이의 세포간 신호 전달을 조정할 수 있는 능력을 가지고 있음을 시사합니다.- 박동준(University of California San Diego)
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