一网打尽| 外泌体miRNA研究策略、经典案例、数据库
2013年,美国、德国3位科学家凭借他们所发现的细胞囊泡运输的调节机制,荣获2013年诺贝尔生理学或医学奖。细胞分泌的外泌体通过携带生物分子(蛋白质、miRNAs、DNA 和非编码 RNAs)在细胞囊泡运输中发挥不可或缺的作用。外泌体在肿瘤等疾病的基础研究、转化应用和诊断治疗中呈现巨大潜力,许多外泌体miRNA作为肿瘤标志物陆续被发现,研究热度、paper数量皆是蹭蹭上涨。在国自然项目中,外泌体的中标项目及资助金额也是持续飙升,可谓是当之无愧的“国自然宠儿”。
这时候您可能会说“我的研究用不上外泌体”,又或者说“我的课题与外泌体无关”。然而事实并非如此,外泌体并不是一个终极分子或终极蛋白,它的真实身份是一个单位,一种细胞与细胞的沟通形式。因此,几乎所有生物医药研究领域,从外泌体的角度进行挖掘将是一个全新的视野!本文将以外泌体miRNA研究为例,包括其研究策略、经典案例、多种数据库向科研君们一一阐述,助您获得新思路。
研究策略
策略一:生物标志物
外泌体存在于各种体液(如血液和尿液)中,外泌体中的生物标志物具有检测方便、伤害小的特点。外泌体miRNA作为生物标志的研究有很多,课题设计思路主要如下 寻找生物表型、选择样本
收集外泌体,提取总RNA或 miRNA 高通量测序筛选具有差异表达的 miRNA 用qPCR等方法验证筛选
结合临床鉴定结果(用这些 miRNA判断未知样本的状态,再与临床或生理鉴定结果比对,确定与临床结果相符度高的 miRNA)
以上是外泌体miRNA的简单研究思路,即发现不同样本中有差异的miRNA,再用此 miRNA去判断未知样本的状态,验证其作为标志物的成功率。这种课题设计比较简单,属于短平快类的课题。Paper影响因子可能不高,但如果样本量充足、逻辑严密、再带些下游功能实验的话,也可发不错的期刊。
注意点:研究的miRNA是在外泌体中,而非其他囊泡。
案例1
外泌体 miRNAs 参与肺癌细胞的增殖、迁移、血管生成和上皮-间质转化,因此促进肿瘤生长、转移和侵袭。
The roles of exosomal miRNAs and lncRNAs in lung diseases.Signal Transduction and Targeted Therapy.
案例2
外泌体的生物发生、组成和在结直肠癌中 TME 修饰的主要作用。外泌体中 miRNA 的差异表达也可以作为结直肠癌诊断和监测的生物标志物。
Exosomal miRNA: Small Molecules, Big Impact inColorectal Cancer.J Oncol.
策略二:外泌体中 miRNA功能探究
这类的课题设计更深入的探讨外泌体中 miRNA的功能,而并非仅限于标志物。课题设计一般包括:
寻找生物表型、选择样本
收集外泌体,提取总RNA或 miRNA) 高通量测序筛选具有差异表达的 miRNA 用qPCR等方法验证筛选
确定接收(确定这些 miRNA可以被靶细胞接收)
靶细胞验证(在靶细胞中,完成 miRNA的下游靶点相关实验,证明这种对 miRNA的调控具有何种生物学作用)
这个课题设计虽然只有后两步与生物标志物不同,但是后两步属于功能实验部分,是文章的重头戏。作者需要用大量实验数据证明差异 miRNA被靶细胞接收的机制,是通过哪些靶点?何种方式?哪个通路引发了下游怎样的反应导致了两种表型的不同?如果作者再适当地加入体内实验(动物实验),文章会更有说服力,发表的影响因子也会更高。 注意点:
1. 研究的miRNA是在外泌体中,而非其他囊泡;
2. 在功能与靶点研究时,硏究对象是靶细胞而不是原位细胞。
案例