摘要:2024年诺贝尔生理学或医学奖(Nobel)因发现MicroRNA(miRNA)作为基因表达的基本调节剂而授予的奖励,它在包括自身免疫性状况(如Sjögren'sRepany(SD)等自身免疫性状况中,焦点了它们在疾病过程中的关键作用。SD是一种慢性自身免疫性疾病,其特征是外分泌腺的淋巴细胞浸润,导致明显的腺功能障碍和各种系统性作用。最近的研究表明,miRNA在SD发病机理,策划免疫细胞活性,上皮细胞完整性和调节炎症途径中起着至关重要的作用。与恶化的免疫反应,腺体损伤,上皮细胞功能障碍和持续炎症有关,将这些小的RNA分子定位为疾病进展中的核心参与者。本综述综合了有关miRNA在SD中作用的最新发现,强调了某些miRNA如何促进免疫失调,上皮功能障碍和疾病慢性。此外,我们还探讨了miRNA作为疾病活动的生物标志物的潜力,反映了免疫和上皮健康,并作为新的治疗靶标。通过巩固最近的进步,我们旨在提供有关miRNA参与SD的全面观点,并强调基于miRNA的策略来改变SD的诊断,管理和治疗。关键词:Sjögren病,microRNA,免疫失调,上皮完整性
microRORNS(miRNA)是一类非编码RNA的类别。这些在RNA中很小,大小在18至25个核苷酸之间,位于内含子或外部区域。miRNA除了调节以前的基因压力外,还参与了各种生物学过程的调节,包括CE LULL循环,分化和代谢。2024年,科学家加里·鲁夫肯(Gary Ruvkun)和维克多·安布罗斯(Victor Ambros)获得了诺贝尔医学奖,以表彰在1990年代发现Microbra的诺贝尔医学奖,该奖项允许阐明复杂基因表达调节网络的部分和生物学过程的滋养。新一代测序的进步彻底改变了研究miRNA的能力,提供了更大的miRNA检测并允许在不同组织和发育阶段进行鉴定。但是,由于生成的数据的复杂性和序列之间的细微差异,准确识别miRNA的计算任务仍然具有挑战性。
1 意大利福贾 71122 福贾大学医学和外科科学系分子医学中心临床病理学部;federica.spadaccino@unifg.it(FS);giuseppestefano.netti@unifg.it(GSN);elena.ranieri@unifg.it(ER)2 意大利福贾大学临床和实验医学系,福贾 71122;mariateresa.rocchetti@unifg.it 3 意大利巴里大学急诊和器官移植系肾脏病、透析和移植部,巴里 70124 巴里,意大利;rossana.franzin@uniba.it(RF); loreto.gesualdo@uniba.it(LG)4 肾脏病透析和移植科,福贾大学医学和外科科学系,71122 福贾,意大利;giuseppe.castellano@unifg.it(GC);giovanni.stallone@unifg.it(GS)* 通信地址:gigantem@libero.it;电话:+39-0881-732611 † 对本手稿有同样贡献。
摘要:皮肤是人体的外层,对于防御伤害和损害至关重要。暴露于外部刺激引起的衰老和皮肤受损的再生能力受到严重损害。目前,平均预期寿命的上升和现代人群的美学标准引发了人们对可以解决皮肤健康状况的基于干细胞的疗法的渴望。近年来,作为治疗剂的间充质干细胞(MSC)为管理皮肤再生和恢复活力提供了一种有希望的和有效的替代方法,这归因于可用于受损和老化的皮肤的愈合能力。但是,已经确定MSC的治疗作用可能主要是由旁分泌机制介导的,尤其是外泌体(EXOS)的释放。外泌体是具有脂质双层和膜结构的纳米级细胞外囊泡(EV),可以由不同类型的细胞自然释放。它们通过转移各种生物活性分子(包括脂质,蛋白质和核酸)(例如Messenger RNA(mRNA)(mRNA)和细胞之间的核酸(包括脂质)和核酸来影响受体细胞的生理和病理过程,从而在靶细胞中在细胞间通信和激活信号途径中起重要作用。中,miRNA是一种内源性调节的非编码RNA,通常被掺入外泌体中,作为调节蛋白质生物合成的重要信号分子。新兴证据表明,MSC的外泌体miRNA通过靶向多个基因并调节各种生物学过程,例如参与炎症反应,细胞迁移,增殖和凋亡,在皮肤再生和恢复中起关键作用。在这篇综述中,我们总结了有关MSC衍生的外泌体miRNA如何促进皮肤组织再生和复兴的研究和观察结果,并特别关注生物工程方法的应用来操纵外部货物的miRNA含量以提高其治疗潜力。本综述可以为诊断和治疗皮肤损伤和衰老提供新的线索,并协助研究人员探索创新的治疗策略,以治疗多种皮肤问题,目的是延迟皮肤老化,促进皮肤再生并保持健康的皮肤。
由于细菌和昆虫广泛分布于全球,因此细菌和昆虫之间的相互作用会对许多不同领域产生重大影响。由于昆虫是疾病传播的媒介,细菌与昆虫之间的相互作用可能会直接影响人类健康,而且它们之间的相互作用还可能产生经济后果。此外,细菌与昆虫之间的相互作用还与经济上重要的昆虫的高死亡率有关,从而造成巨大的经济损失。微小RNA(miRNA)是一种非编码RNA,参与转录后基因表达的调控。miRNA的长度为19至22个核苷酸。除了能够表现出动态表达模式外,miRNA还具有多种靶标。这使它们能够控制昆虫的各种生理活动,如先天免疫反应。越来越多的证据表明,miRNA通过影响免疫反应和其他抗性机制,在细菌感染中发挥着至关重要的生物学作用。本综述重点介绍了近年来的一些最新和令人兴奋的发现,包括细菌感染背景下 miRNA 表达失调与感染进展之间的相关性。此外,它还描述了它们如何通过靶向 Toll、IMD 和 JNK 信号通路对宿主的免疫反应产生深远影响。它还强调了 miRNA 在调节昆虫免疫反应中的生物学功能。最后,它还讨论了目前关于 miRNA 在昆虫免疫中的作用的知识空白,以及未来需要更多研究的领域。
神经退行性疾病(NDS)的特征是大脑神经元或脊髓神经元异常,逐渐失去功能,最终导致细胞死亡。在检查受影响的组织后,病理变化显示突触丧失,错误折叠的蛋白质和免疫细胞的激活(这都表明疾病进展),此前严重的临床症状变得明显。早期检测NDS对于可能延迟疾病进展的有针对性药物至关重要。 鉴于其复杂的病理生理特征和各种临床症状,因此需要对NDS进行敏感有效的诊断方法。 生物标志物(如microRNA(miRNA))已被确定为检测这些疾病的潜在工具。 我们探讨了miRNA在NDS背景下的关键作用,重点是阿尔茨海默氏病,帕金森氏病,多发性硬化症,亨廷顿氏病和肌萎缩性侧面硬化症。 评论深入研究了衰老与ND之间的复杂关系,突出了大脑衰老的结构和功能改变及其对疾病发展的影响。 它阐明了miRNA和RNA结合蛋白如何与ND的发病机理有关,并强调了研究其在衰老中的表达和功能的重要性。 显着,miRNA对翻译后修饰(PTM)产生了重大影响,不仅影响神经系统,还影响多种组织和细胞类型。 我们讨论miRNA,PTM和NDS之间的联系。早期检测NDS对于可能延迟疾病进展的有针对性药物至关重要。鉴于其复杂的病理生理特征和各种临床症状,因此需要对NDS进行敏感有效的诊断方法。生物标志物(如microRNA(miRNA))已被确定为检测这些疾病的潜在工具。我们探讨了miRNA在NDS背景下的关键作用,重点是阿尔茨海默氏病,帕金森氏病,多发性硬化症,亨廷顿氏病和肌萎缩性侧面硬化症。评论深入研究了衰老与ND之间的复杂关系,突出了大脑衰老的结构和功能改变及其对疾病发展的影响。它阐明了miRNA和RNA结合蛋白如何与ND的发病机理有关,并强调了研究其在衰老中的表达和功能的重要性。显着,miRNA对翻译后修饰(PTM)产生了重大影响,不仅影响神经系统,还影响多种组织和细胞类型。我们讨论miRNA,PTM和NDS之间的联系。特定的miRNA被发现靶向涉及泛素化或去泛素化过程的蛋白质,这些蛋白质在调节蛋白质功能和稳定性中起着重要作用。此外,审查还讨论了miRNA作为早期疾病检测的生物标志物的意义,从而提供了对诊断策略的见解。
图 2. 多发性骨髓瘤中失调的一组已确定的 miRNA,我们在初步的尿液数据中也发现了这些 miRNA。(A)根据多发性骨髓瘤的既定生物标志物列表,我们展示了一个人在两个月间隔的三个时间点上发生的变化。除最后一个生物标志物外,所有生物标志物在多发性骨髓瘤中均上调(参见图 1 中的 miRNA 插图和(Pichiorri 等人,2008;Roccaro 等人,2009));因此,对于这个特定的受试者,两个生物标志物 miR-181a-5p 和 miR-221-5p(均在图中圈出)正在向疾病状态转变,尽管变化很小(参见颜色编码图例了解时间进展标记)。(B)多发性骨髓瘤中 miRNA 失调的示意图;治疗策略可以设计为应用药物治疗,改变 miRNA 的丰度水平,以纠正其潜在基因的表达。因此,尿液样本的纵向分析可以提供非侵入性药物疗效读出检测。
图 2. 多发性骨髓瘤中失调的一组已确定的 miRNA,这些 miRNA 也在我们的初步尿液数据中被发现。(A)根据多发性骨髓瘤的既定生物标志物列表,我们展示了一个人在两个月间隔的三个时间点上发生的变化。除最后一个生物标志物外,所有生物标志物在多发性骨髓瘤中均上调(另见图 1 中的 miRNA 和(Pichiorri 等人,2008;Roccaro 等人,2009));因此,对于这个特定的受试者,两个生物标志物 miR-181a-5p 和 miR-221-5p(均在图中圈出)正在向疾病状态转变,尽管变化很小(见颜色编码图例了解时间进展标记)。(B)多发性骨髓瘤中 miRNA 失调的示意图;治疗策略可以设计为应用药物治疗,改变 miRNA 的丰度水平,以纠正其潜在基因的表达。因此,尿液样本的纵向分析可以提供非侵入性药物疗效读出检测。
图 2. 多发性骨髓瘤中失调的一组已确定的 miRNA,这些 miRNA 也在我们的初步尿液数据中被发现。(A)根据多发性骨髓瘤的既定生物标志物列表,我们展示了一个人在两个月间隔的三个时间点上发生的变化。除最后一个生物标志物外,所有生物标志物在多发性骨髓瘤中均上调(另见图 1 中的 miRNA 和(Pichiorri 等人,2008;Roccaro 等人,2009));因此,对于这个特定的受试者,两个生物标志物 miR-181a-5p 和 miR-221-5p(均在图中圈出)正在向疾病状态转变,尽管变化很小(见颜色编码图例了解时间进展标记)。(B)多发性骨髓瘤中 miRNA 失调的示意图;治疗策略可以设计为应用药物治疗,改变 miRNA 的丰度水平,以纠正其潜在基因的表达。因此,尿液样本的纵向分析可以提供非侵入性药物疗效读出检测。
通过在1993年发现MicroRNA(miRNA),Victor Ambros1及其来自哈佛大学的群体为实现了研究领域的新里程碑做出了贡献。lin-4,其中包括与秀丽隐杆线虫的LIN-14 mRNA的3'未翻译区域(UTR)中的重复序列基序互补的序列。之后,Lin-4被视为蠕虫遗传学领域的发现。另一方面,直到发现第二个称为let-7的miRNA直到发现miRNA在包括人类在内的所有动物物种中都高度保守。