작지만 강력하다 - 엑소솜, 신경퇴행의 새로운 세포간 전달자 2부

차등 초원심분리: 초원심분리 방법은 오랫동안 엑소좀 분리를 위한 '최적 표준'으로 간주되어 왔으며[10,78] 가장 일반적으로 사용되는 방법입니다. Johnston과 동료들은 망상적혈구 배양 배지로부터 엑소좀을 분리하기 위한 초원심분리를 처음으로 보고했습니다[10].

차등 초원심분리와 기억 사이에는 직접적인 연관성이 없는 것 같지만, 둘 사이에는 몇 가지 간접적인 연관성이 있습니다.

첫째, 차등초원심분리는 건강한 신체와 뇌를 유지하는 데 도움을 주어 기억력을 향상시킬 수 있습니다. 연구에 따르면 신체 운동은 뇌의 뉴런 사이의 연결을 촉진하고 기억력을 포함한 뇌 기능을 향상시킬 수 있습니다. 고강도 운동 방법인 차등초원심분리는 심혈관 건강, 근력, 지구력을 향상시켜 기억력을 더욱 향상시킬 수 있습니다.

둘째, 차등 초원심분리는 스트레스를 줄이고 기분을 개선하는 데 도움이 되며, 이는 기억력에도 긍정적인 영향을 미칩니다. 우리가 초조하거나 불안하거나 스트레스를 받을 때 우리의 뇌는 부정적인 감정 화학 물질을 방출하여 기억력과 인지 능력에 영향을 미칠 수 있습니다. 차등초원심분리운동을 통해 체내의 스트레스를 해소하고 뇌의 신경전달물질 분비를 촉진하여 기분과 인지능력을 향상시킬 수 있습니다.

또한 차등 초원심분리는 자신감과 자기효능감을 높이는 데 도움이 될 수 있으며 이는 기억력 향상으로도 반영될 수 있습니다. 우리가 자신감과 성공감을 느낄 때 우리의 뇌는 인지 및 기억 능력을 향상시킬 수 있는 긍정적인 감정 화학 물질을 방출합니다. 차등초원심분리 등의 운동을 통해 운동능력과 신체능력을 향상시키고, 자신감과 자기효능감을 향상시켜 기억력 향상에 보다 효과적인 효과를 얻을 수 있습니다.

일반적으로 차등초원심분리운동과 기억력 사이에는 직접적인 상관관계가 없지만 실제로는 간접적인 연관성이 있습니다. 운동하고, 스트레스를 줄이고, 기분을 개선하고, 자신감을 강화함으로써 우리는 기억력과 인지 능력을 향상시키는 동시에 신체적, 정신적 건강상의 이점을 얻을 수 있습니다. 따라서 차등 초원심분리는 신체적, 정신적 건강과 기억력에 더 많은 이점을 가져올 수 있는 긍정적인 운동 방법입니다. 기억력 향상이 필요하다는 것을 알 수 있는데, 시스탄체에는 항산화, 항염증, 항노화 효과가 있어 뇌의 산화 및 염증 반응을 감소시켜 뇌의 건강을 보호할 수 있기 때문에 기억력을 크게 향상시킬 수 있습니다. 신경계. 또한 시스탄체는 신경세포의 성장과 회복을 촉진하여 신경망의 연결성과 기능을 향상시킬 수 있습니다. 이러한 효과는 기억력, 학습능력, 사고속도 향상에 도움을 줄 수 있으며, 인지기능 장애 및 퇴행성 신경질환의 발생을 예방할 수도 있습니다.

기억력 향상을 위한 보충제 알아보기

이 기술은 크기와 밀도에 따라 입자를 순차적으로 분리하기 위해 원심력을 사용하는 것을 기반으로 합니다. 더 크고 밀도가 높은 입자는 먼저 침전되기 위해 낮은 원심력이 필요합니다[44,84].

샘플의 특성에 따라 300–2000×의 첫 번째 저속 원심분리는 부유 세포, de, ad 및 apoptotic을 제거합니다. 10,000× gre의 고속 원심분리는 큰 소포 및 세포 잔해를 제거합니다.

엑소좀은 100,000×g에서 초원심분리에 의해 펠렛화됩니다. 엑소좀 분리의 효율성은 가속도(g), 사용된 로터 유형 및 특성(k 인자, 회전 반경), 시작 샘플의 최종 점도를 포함한 여러 요인에 따라 달라집니다. 점도가 증가하면 엑소좀 침강 효율이 감소합니다.

따라서 e, 혈청/혈액에서 엑소좀을 분리하려면 세포 배양 배지에서 엑소좀을 분리하는 것과 비교하여 더 오랜 기간 동안 더 빠른 속도의 원심분리 단계가 필요합니다. 사용되는 로터에 따라 비교적 많은 양의 시료를 처리할 수 있습니다. 엑소좀 분리를 위한 초원심분리는 최소한의 시약과 소모품이 필요하고 재현성이 좋지만 더 많은 시간과 고가의 장비가 필요합니다.

단백질 응집체 및 기타 비엑소좀 입자를 펠릿화할 가능성이 있기 때문에 부력 밀도에 따라 엑소좀 분리를 허용하는 구배 초원심분리의 사용이 촉발되었습니다.

Sucrose, Iohex,ol 및 iodixanol은 일반적으로 등밀도 원심분리에 사용됩니다[85,86]. 이 방법은 시간이 많이 걸리고 회전 튜브에 과부하가 걸릴 수 없으므로 적은 양의 샘플을 사용해야 하며 소량의 순수한 엑소좀 준비를 생성합니다.

한외여과: 이 방법은 특정 크기 또는 질량의 입자를 포획하기 위해 정의된 기공 또는 분자량 컷오프 크기를 가진 친수성 다공성 막을 사용하는 것을 기반으로 합니다. 배양 배지나 생물학적 체액과 같은 시료는 기공 크기가 감소하는 멤브레인을 통해 순차적으로 필터링됩니다. 이를 통해 각 여과 단계에서 큰 입자를 보유할 수 있으며 보유물은 특정 입자 크기로 풍부해집니다.

엑소좀은 초원심분리에 의해 최종 잔류물로부터 회수됩니다. 이 절차는 빠르고 인기를 얻었습니다[69]. 한외여과는 막 막힘 및 엑소좀 트래핑으로 인한 일부 단점과 관련되어 중간 정도의 엑소좀 수율을 초래합니다. 투명한과도한 여과로 인해 엑소좀이 손상될 수 있습니다. 크기 배제 크로마토그래피: 이 방법의 원리는 크로마토그래피에 의한 단백질 정제에 기초합니다.

컬럼은 Sephacryl S-1000, Sepharose 2B 및 Sepharose CL-2B [71,83-89]와 같은 다공성 폴리머 비드 또는 수지로 채워져 있습니다. 샘플이 컬럼에 로드되면 수지를 통과합니다. 더 큰 입자는 너무 커서 수지에 들어갈 수 없고 가장 먼저 용출되기 때문에 컬럼을 통해 이동합니다(유류라고도 함).

다공성 수지에 들어가는 작은 입자는 컬럼을 통과하는 완충액에 의해 용출됩니다. 이 분리는 엄격하게 크기나 분자 질량을 기반으로 하며 따라서 엑소좀 하위 집단의 모든 ws 정제크기 제외크로마토그래피는 엑소좀의 무결성을 방해하지 않는 빠르고 재현 가능한 방법입니다. 이 방법의 유일한 주의 사항은 고밀도 지질단백질 콜레스테롤과 단백질의 작은 부분이 엑소좀과 함께 용출된다는 것입니다[87].

순수한 엑소좀 제제를 얻기 위해 단백질 응집체와 지질을 제거하려면 밀도 구배 원심분리에 의한 추가 정제가 필요합니다. 면역친화성 포획: 이 방법은 테트라스파닌 단백질과 같은 엑소좀의 표면 단백질에 대한 항체의 사용을 기반으로 합니다[78,90,91]. 스트렙타비딘으로 공유 코팅된 자성 비드는 '포획 항체'라고도 불리는 엑소좀의 표면 단백질에 대한 비오티닐화된 항체와 함께 배양됩니다.

자기 비드-포획 항체 복합체는 비드를 자화하여 제거된 비경계 샘플과 함께 배양됩니다. 세척된 비드는 엑소좀을 용출하지 않고 다운스트림 적용을 위해 직접 처리됩니다. 이는 사용하기 쉬운 방법이며 엑소좀 하위 집단의 순수한 준비를 제공합니다. 그러나 이 방법은 항체가 비싸기 때문에 일상적으로 사용되지 않을 수 있으며 이 방법은 엑소좀 표면 단백질에 대한 사전 지식이 필요하며 이에 대한 항체의 가용성에 따라 달라집니다.

이 방법은 손상되지 않은 엑소좀을 용출하는 데 어려움이 있습니다. 그러나 일단 확립되면 혈장 내 종양 엑소좀 선별과 같은 응용 분야에 사용될 수 있습니다.

마그네틱비드 외에도 다공성 모놀리식 규소 마이크로 칩, 플라스틱 플레이트, 셀룰로오스 필터, 막 친화성 필터, 아가로스 흡착제 및 미세유체 장치와 같은 여러 다른 플랫폼은 친화도 기반 엑소좀 정제를 사용합니다. 미세유체 장치: 엑소좀의 물리화학적 및 생화학적 특징은 나노 규모.

미세유체공학 장치에는 작은 샘플량이 필요합니다. 샘플은 마이크로 크기 채널을 통해 유동하도록 유도되고 엑소좀은 면역친화성 방법 또는 다공성 구조에 의한 포획[67], 크기 여과, 나노와이어 트랩핑, 측면 변위, 음향 나노여과 및 최근에는 점탄성 흐름 분류[82]를 사용하여 캡처됩니다.

이러한 장치는 필요한 시약이 마이크로리터 단위이고 휴대 가능하며 엑소좀 분리 과정이 매우 빠르고 효율적이라는 점에서 많은 관심을 불러일으켰습니다. 따라서 미세유체 장치는 신속한 임상 검사 및 진단을 위해 개발될 가능성이 있습니다. 이 방법의 유일한 단점은 샘플 용량이 낮다는 것입니다.

유세포분석, 비대칭 유동장-유동 분별, 구배 초원심분리 및 폴리머 침전은 forexosome 정제에 확립된 몇 가지 추가 방법입니다[92-94].

현재의 분리 방법을 요약하면 모든 엑소좀 분리 요구 사항에 적합한 특별한 접근 방식은 없다는 것이 분명해졌습니다.

엑소좀 분리에 활용되는 방법의 표준화가 중요합니다.

최적의 분리 방법은 샘플의 특성, 시작 샘플량 및 다운스트림 적용에 따라 달라집니다. 이상적인 격리 방법은 간단하고 복잡하거나 값비싼 장비가 필요하지 않은 것이 좋습니다. 임상 환경에서 엑소좀 분리는 확장 가능하고 비용 효율적이며 신속해야 합니다.

뇌를 통한 엑소좀 정제: 엑소좀은 질병에 대한 임상 진단 마커 및 예후 바이오마커로서 큰 가능성을 가지고 있습니다. 혈액, 소변, 뇌척수액을 포함한 생물학적 체액으로부터 엑소좀을 분리하는 현재 방법은 문제가 없지는 않지만 매우 일상적으로 수행됩니다. 그러나 엑소좀의 잠재력을 최대한 활용하려면 고형 조직에서 엑소좀을 추출하는 방법이 개발되어야 합니다.신경퇴행성 질환의 경우 일차 병리는 종종 특정 뇌 영역에 국한되지만 독성 단백질은 이후 다른 뇌 영역으로 퍼집니다. 독성 단백질이 다른 뇌 영역으로 확산되는 현재 메커니즘은 완전히 이해되지 않았습니다. 엑소좀은 세포 간 의사소통에 관여하므로 후보가 될 가능성이 높습니다. 엑소좀 화물이 뇌 영역에 따라 다르다는 시나리오는 가능성이 높습니다.

따라서 관심 있는 뇌 영역에서 엑소좀을 분리하는 것은 잠재적으로 매우 유익할 수 있습니다. 뇌 조직에서 엑소좀 분리에 대한 최초의 보고 중 하나는 Perez Gonzalezlez와 동료들로부터 나왔습니다[95]. 그들은 신선하고 냉동된 마우스 뇌와 냉동된 인간 뇌 조직으로부터 독립적으로 엑소좀을 정제했습니다.

분리 방법에는 조직의 초기 파파인 처리와 여과를 거쳐 세포와 잔해물을 폐기하는 작업이 수반되었습니다. 이어서, 균질액을 일련의 저속 원심분리와 일련의 고속 원심분리로 처리했습니다. 엑소좀은 자당 구배에 따른 분별에 의해 추가로 정제되었습니다. 저자는 이 프로토콜을 사용하여 뇌에서 손상되지 않은 엑소좀을 분리했다고 보고합니다[95].

샘플이 여과되지 않았다는 점을 제외하면 Vella와 동료들은 유사한 방법을 활용했습니다[96]. 이 연구 그룹이 채택한 방법론은 신경과학자에게 중요한 도구를 제공하는 모든 엑소좀 특성화 기준을 충족하는 엑소좀을 분리하는 결과를 가져왔습니다. 다른 연구 그룹에서는 엑소좀 분리에 대한 흥미롭고 다른 접근 방식을 취했습니다.

Gallart-Palau와 동료들은 초원심분리가 "원치 않는 수용성 단백질과 응집물"을 제거한다고 주장하면서 항프로테아제가 보충된 0.1M 암모늄 아세테이트 완충액에서 신선한 쥐의 뇌와 냉동된 인간 전두엽을 균질화했습니다.

풀링된 상청액을 냉각된 아세톤 4부분과 혼합하여 친수성 단백질 및 유사한 조직 거대분자를 침전시켜 용액에 소수성 엑소좀을 남겼습니다[97]. 우리 의견으로는 이 방법에는 몇 가지 단점이 있습니다. 첫째, 아세트산의 pKa가 약 pH 4.75이고 암모늄의 pKa가 약 pH 9.25이므로 아세트산 암모늄이 중성 pH를 유지할 수 있을 것 같지 않습니다.

따라서, 뇌 조직은 불안정한 pH의 완충액을 사용하여 균질화되며 이는 거대분자의 전하에 영향을 미칠 수 있습니다[98].

둘째, 아세톤은 상등액에서 친수성 단백질과 기타 친수성 분자를 분리할 수 있지만 인지질 이중층을 변경할 수 있습니다. 셋째, 원형질막 유동성을 증가시켜 엑소좀 내용물의 무작위 누출을 시사합니다[99].

3. 중추신경계(CNS)에서 엑소좀의 역할

뉴런과 신경교 사이의 복잡한 상호 작용은 신경계의 정상적인 기능을 위한 전제 조건입니다(그림 4)[100]. CNS에서의 통신은 다중 모드로 설명되었으며 배선 전송(일대일 전송)과 볼륨 전송-다 전송)으로 분류됩니다[101].

유선 전송에는 간극 접합을 통해 작은 분자와 이온이 전달되는 전기 및 화학적 시냅스를 통한 신경 전달이 포함됩니다. 반면에 용적 전달은 간질 공간이나 뇌척수액을 통한 신호의 측분비 전달에 의해 촉진됩니다. 그러나 최근 몇 년 동안 엑소좀이 CNS의 세포간 통신에 기여한다는 것이 분명해졌습니다[102].

엑소좀은 다양한 메커니즘을 통해 효과를 발휘함으로써 세포 간 전달자로서의 역할을 수행합니다. 엑소좀은 표면 수용체의 활성화를 통해 또는 핵산, 단백질, 지질 및 기타 작은 분자의 화물을 전달하여 신호 전달 단계를 시작하여 수용자 세포에 기능적 결과를 가져올 수 있습니다.

엑소좀 방출 및 흡수는 양방향이므로 생물학적 사건을 조정할 수 있습니다. 엑소좀은 소교세포, 희돌기교세포, 성상교세포, 신경세포, 뉴런을 포함한 CNS의 모든 세포에서 방출됩니다. 엑소좀의 방출은 일반적으로 뇌의 신경전달물질 신호에 의해 제어됩니다.

흥분성 신경전달물질인 글루타메이트에 노출되면 시험관 내에서 배양된 성숙한 피질 및 해마 뉴런에 의한 엑소좀 방출이 자극됩니다. 반대로, AMPA 수용체 또는 NMDA 수용체 길항제는 엑소좀 생산량을 감소시켜 흥분 활성을 역전시킵니다. 이러한 데이터는 엑소좀 방출이 흥분성 시냅스 활동에 의해 조절된다는 것을 시사합니다.

더욱이 엑소좀 방출은 칼슘 이온 운반체인 이오노마이신으로 치료한 후 신경세포 탈분극과 칼슘 유입에 의해 촉진됩니다. 시냅스에서 방출된 아데노신 삼인산(ATP)은 신경교 퓨린성 수용체를 활성화하는 공동 전달물질로 작용합니다.

ATP는 성상교세포와 소교세포에 의한 엑소좀 방출을 촉진합니다. 엑소좀 방출과 신경 전달 물질 방출의 연관성은 이러한 생물학적 나노입자가 세포 간 의사소통의 더 큰 수요와 이 영역에서 세포 활동의 조정으로 인해 신경 활성이 높은 뇌 영역에 우선적으로 국한될 수 있음을 시사합니다.엑소좀을 통한 세포 간 통신에 대한 자세한 설명은 [52,53,104-108]입니다. 표 2는 뇌 내 세포 간 통신에서 엑소좀의 역할을 간략하게 요약합니다. 이하에서는 엑소좀을 매개로 하는 뇌세포 간 세포간 통신에 대해 간략하게 설명한다.

그림 4. 엑소좀을 통해 매개되는 뇌세포 간 통신. 모세포의 엑소좀은 항상성 유지를 보장하기 위해 뇌 내에 여러 개의 표적(또는 수용자) 세포를 가질 수 있습니다.(A) CNS의 엑소좀 방출은 신경전달물질 신호에 대한 반응으로 발생하므로 전기적 활동에 의해 제어됩니다.

예를 들어, 염화칼륨에 노출되면 종종 전기 활성 뉴런으로 알려진 뉴런이 탈분극됩니다. 탈분극된 뉴런은 희돌기아교세포의 AMPA 및 NMDA 수용체에 결합하여 자극하는 글루타메이트를 방출합니다. 글루타메이트 수용체의 활성화는 희돌기아교세포의 세포내 칼슘 수준을 증가시킵니다. 세포내 칼슘의 증가는 희소돌기아교세포에 의한 엑소좀의 방출을 유도합니다[109].

P2 퓨리노셉터 아형인 P2X7의 ATP 매개 자극은 소교세포[110] 및 성상교세포[111]에 의한 엑소좀 방출을 자극합니다. 세로토닌은 또한 소교세포에 의한 엑소솜 방출을 자극합니다[112]. (B) 뉴런은 엑소좀의 gh 방출을 통해 뉴런, 성상교세포 및 내피 세포의 특정 기능을 조절합니다[113].

특히, 뉴런 엑소좀은 시냅스를 제거하고 소교세포에 의한 식세포작용을 자극합니다[114]. 신경 엑소좀은 시냅스 활성화에 반응하여 방출되어 세포외 글루타메이트 수준을 조절하는 글루타메이트 수송체 성상세포의 역할 발현을 제어합니다[115]. (C) 성상교세포 유래 엑소좀은 신경 기능을 조절하고 신경 보호 역할을 발휘합니다.

성상교세포 엑소좀은 소교세포를 활성화하고 희소돌기아교세포의 분화에 중요한 역할을 합니다. (D) 소교세포 엑소좀은 뉴런의 시냅스 기능을 조절하고 성상교세포와 소통하여 신경염증을 유발합니다.

소교세포 엑소좀은 소교세포와 관련된 신경 보호 및 신경 퇴행성 역할을 모두 중재할 수 있습니다. (E) 성숙희소돌기아교세포 엑소좀은 축삭 수송을 촉진하고 소교세포와 성상교세포를 통한 의사소통을 통해 깨끗한 미세 환경을 유지하는 데 도움을 줍니다. (F) 희소돌기아교세포 전구체 세포 유래 덱소좀은 신경 재생을 돕습니다.

Schnatz, A., Müller, C., Brahmer, A. 및 Krämer-Albers, E.-M의 허가를 받아 수정되었습니다. (2021), 신경 세포 상호 작용 및 CNS 항상성의 세포외 소포. FASEB BioAdvances, 3: 577–592 [100]. doi:10.1096/fba.2021-00035; 저작권© 2022 저자.

FASEB BioAdvances는 미국 실험 생물학 학회 연맹에서 출판했습니다. 모든 매체에서 사용, 배포 및 복제를 허용하는 http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/License(2022년 3월 3일)의 조건에 따른 이 공개 액세스 기사는 단, 원본 저작물이 적절하게 인용되고 상업적 목적으로 사용되지 않아야 합니다.

뉴런 유래 엑소좀: 마우스 및 인간 기원의 배양된 뉴런과 신경줄기 세포는 엑소좀을 방출합니다[92,117,118].

Chivetand 동료들은 신경모세포종 세포에서 방출되는 엑소좀을 연구하는 동안 흥미로운 관찰을 했습니다. 그들은 엑소좀의 세포 특이적 내재화를 관찰했습니다.

신경모세포종 세포의 엑소좀은 성상교세포와 희소돌기아교세포에 의해 쉽게 세포내이입되었지만 해마 뉴런에 의해서는 그 정도가 훨씬 적었습니다. 반면, 시냅스 활동에 반응하여 뉴런에 의해 방출된 엑소좀은 뉴런에 의해서만 흡수되었으며, 이는 뇌 세포 간 엑소좀 매개 통신의 높은 특이성을 시사합니다[119].

뉴런 유래 엑소좀은 쓸모없는 단백질과 RNA를 제거하여 시냅스 가소성에 참여하는 것으로 추측되었습니다. 이는 소교세포의 식세포 기능을 활성화함으로써 달성됩니다[120]. 배양된 인간 신경모세포종 세포의 칼륨 유발 탈분극은 활성 관련 miRNA 세트와 시냅스 단백질 MAP1b가 풍부한 엑소좀을 방출합니다.

MAP1b 단백질은 축삭 성장 원뿔과 수지상 스핀에 풍부하게 존재하며 시냅스 가소성과 연관되어 있습니다[121]. 탈분극은 인접한 시냅스에 의한 체세포 수지상 엑소좀의 흡수를 자극합니다.

내면화된 엑소좀은 시냅스 후 영역에서 시냅스 활동과 관련된 mRNA를 빠르게 번역하여 시냅스 강도를 촉진합니다. 신경전달 조절에서 엑소좀의 역할에 대한 추가 지원은 두 개의 마이크로RNA(Let-7c 및 miR{3}})가 포함된 엑소좀을 방출하는 일차 배아 피질 뉴런을 사용한 연구를 통해 제공됩니다.

이러한 마이크로RNA는 Toll 유사 수용체 7(Tlr7)에 대한 리간드입니다. Toll 유사수용체 7의 활성화는 축삭 및 수지상 성장에 부정적인 역할을 합니다. 정상 뉴런의 수지상 성장에 대한 Let-7c 및 miRhurtt와 함께 뉴런을 인큐베이션하면 이 효과가 Tlr7(-/-) 녹아웃 마우스의 뉴런에서 제거되었습니다[122].

따라서 신경 엑소좀이 신경 발달 동안 신경 돌기 성장을 조절하여 신경 전달을 조절할 수 있다고 가정하는 것이 합리적입니다. 시냅스 생성과 시냅스 유지도 엑소좀의 영향을 받습니다.

프롤린이 풍부한 막횡단 단백질인 PRR7은 엑소좀을 통해 활동 의존적 방식으로 뉴런에 의해 방출됩니다. 이웃 뉴런에 의한 엑소좀 함유 PRR7-의 내부화는 흥분성 시냅스의 수를 감소시킵니다.

흥분성 시냅스의 감소는 GSk3를 활성화하고 PSD 단백질의 프로테아솜 분해를 자극하며 동시에 Wnt의 엑소솜 분비를 억제함으로써 달성됩니다[123]. 따라서 엑소좀은 rs 뉴런-뉴런 및 뉴런-교교세포 통신을 수행하는 데 영향을 미칩니다. 성상세포 유래 엑소솜: 성상세포는 뇌에서 가장 풍부한 신경교세포 유형을 나타냅니다.

그들은 뇌 항상성의 유지에 중요하며 신경 영양 지원, 시냅스 활동 조절 및 가소성과 같은 필수 기능을 제공합니다 [124,125].

성상세포 과정은 혈액-뇌 장벽의 유지에 기여하는 뇌의 혈액 모세혈관과의 접촉을 유지합니다[126]. 이러한 중요한 역할을 수행하는 것 외에도 성상교세포는 CNS에서 면역 능력이 있는 세포로 기능합니다.

상황에 따라 성상교세포 활동은 염증 반응을 악화시키거나 면역억제 및 조직 복구를 촉진할 수 있습니다. CNS 조직 손상 부위에서 반응성 성상교세포는 염증 세포에 대한 기능적 장벽 역할을 효과적으로 수행하여 CNS 염증을 조절하는 흉터를 형성합니다. 반응성 성상교세포는 신경독성 물질과 사이토카인, 케모카인과 같은 염증성 분자를 방출합니다.

성상교세포의 이러한 기능 중 일부는 엑소좀 방출에 의해 부분적으로 촉진됩니다. 또한, 축적된 증거는 성상교세포의 신경보호 역할이 엑소좀을 통해 매개된다는 생각에 신빙성을 부여합니다. 시험관 내에서 배양된 쥐의 성상교세포는 신경보호 및 신경영양 인자를 함유한 엑소좀을 방출합니다.

특히, 성상교세포 엑소좀에는 섬유아세포 성장인자 2와 혈관내피 성장인자가 풍부했습니다[128]. 둘 다 혈관 신생 분자이며 증식, 축색 재생, 신경 발생 및 시냅스 가소성을 중재합니다. 스트레스는 성상교세포 엑소좀에 해당효소인 알돌라제 C를 포함시킵니다.

증가된 알돌라제C 수준은 성상교세포에서 miR-26a-5p의 발현을 유도할 뿐만 아니라 엑소좀에서 상당히 높은 수준의 miR-26a-5p를 포장합니다. miR-26a-5p 수준이 높아진 성상교세포 엑소좀의 내재화는 해마 뉴런의 MAP2 및 GSk3 단백질 수준을 감소시켜 수지상 복잡성을 감소시켰습니다[132].

전 염증성 사이토카인, I, L1 및 TNF에 대한 일차 쥐 피질 성상세포 배양물의 노출은 뉴로트로핀 신호 전달에 관여하는 단백질을 표적으로 하는 miRNA가 풍부한 엑소좀의 방출을 초래했습니다.

특히 miR-125a-5p와 miR{2}}p는 NTKR3 및 그 다운스트림 이펙터Bcl2를 표적으로 삼았습니다. 뉴런에서 Bcl2의 하향조절은 수지상 성장과 복잡성을 감소시켰습니다. 따라서 성상교세포는 시냅스 안정성과 신경 흥분성에 관여하는 단백질의 발현을 조절하여 염증성 문제에 반응합니다.

신경 활동의 감소는 모욕 후 신경 생존에 긍정적인 영향을 미칠 수 있습니다. IL-1 imicese의 뇌내 주입에 반응하여 성상교세포에 의해 방출된 엑소좀은 말초 순환계로 들어가 말초 백혈구의 동원을 촉진합니다. 따라서 이러한 데이터는 엑소좀이 엑소좀과 antheperiphery 사이의 통신을 연결한다는 것을 암시합니다[134].

희소돌기아교세포 유래 엑소좀: 축삭을 따른 활동 전위의 빠르고 안정적인 전파는 뉴런의 수초화에 달려 있습니다. 희소돌기교세포는 여러 축삭을 덮습니다. Encanto는 수초를 2시간에 3번 재생합니다135]. 수초는 특히 ​​지질이 풍부하지만 수초 형성에 필수적인 여러 단백질을 계산합니다.

주요 미엘린 단백질에는 단백질지질 단백질(PLP), 미엘린염기성 단백질(MBP), 미엘린 관련 당단백질(MAG) 및 30-고리형 뉴클레오티드30-포스포디에스테라제(CNP)가 포함됩니다[136]. PLP와 MBP라는 두 단백질은 미엘린 수초 내에 분포되어 있으며 밀집된 다층 구조의 미엘린을 만드는 압축 과정에서 중요한 역할을 합니다.

미엘린 생산의 중요한 기능 외에도 희소돌기아교세포는 축삭에 영양 지원을 제공하므로 축삭 완전성에 필수적입니다[137]. 희소돌기아교세포와 뉴런 사이의 통신은 이 중요한 기능을 달성하는 데 중요합니다. 최근 연구에 따르면 희소돌기아교세포 엑소좀은 뉴런에 의해 내부화되어 축삭에 대한 영양 지원을 가능하게 하는 것으로 나타났습니다.

뉴런과 유사하게, 희소돌기아교세포의 엑소좀 방출은 활성 의존적입니다. 활성 뉴런에 의해 방출된 신경전달물질 글루타메이트는 NMDA 및 AMPA 수용체를 통해 세포내 칼슘 이노리고덴드로글리아의 증가를 자극합니다.

증가된 세포질 Ca2+는 희소돌기아교세포에 의한 CN-P 및 PLP가 풍부한 엑소좀의 분비를 유발합니다. 일단 방출되면 엑소좀은 희돌기아교세포와 뉴런 사이의 양방향 직접 상호작용을 완료하는 뉴런에 의해 내부화됩니다[109,138].

배양된 뉴런을 활용한 시험관 내 연구에서는 희소돌기아교세포에 의해 방출된 엑소좀이 세포 스트레스 조건 하에서 뉴런 생존을 증가시키는 것으로 추가로 입증되었습니다[109]. 이러한 연구의 확장에서 Frühbeis와 동료들은 CNP 및 PLP가 결핍된 쥐가 희돌기아교세포에서 손상된 엑소좀 방출을 나타냈다는 것을 입증했습니다[139].

중요하게도, CNP 돌연변이 마우스 또는 PLP 돌연변이 마우스로부터 분리 및 배양된 희소돌기아교세포는 엑소좀 방출의 감소를 보여 희소돌기아교세포 뉴런 통신을 손상시켰습니다.

엑소좀을 통한 희소돌기아교세포와 뉴런 사이의 의사소통 부족으로 인해 축삭 변성이 발생하고 뉴런에 대한 대사물질 지원이 감소했습니다. 이러한 관찰은 희돌기아교세포 엑소좀이 신경 항상성의 유지에 중요한 기여를 한다는 것을 시사합니다.

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