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Extrazelluläre Vesikel (EVs) sind nanogroße, membrangebundene Partikel, die von Zellen an die extrazelluläre Umgebung abgegeben werden. Diese EVs übertragen Nukleinsäuren, Proteine und Lipide, um bei der Aufnahme durch die Empfängerzellen mehrere Signalwege zu modulieren. Insbesondere EVs, die aus dem Skelettmuskel isoliert wurden (SkM-EVs), wurden durch die Übertragung von myogenen regulatorischen microRNAs oderTranskriptionsfaktoren an der Degeneration, Regeneration und dem Wachstum von Muskeln beteiligt 1,2,3,4. Da sich unser Verständnis der SkM-EV-Subpopulationen und -Eigenschaften ständig weiterentwickelt, erweisen sich diese Vesikel als vielversprechende Biomarker für die Frühdiagnostik 5,6 und als therapeutische Ziele für neuromuskuläre Erkrankungen. Dieses expandierende Feld bietet spannende Möglichkeiten sowohl für pathologische Untersuchungen als auch für klinische Anwendungen.
Die derzeitige Forschung zu SkM-EVs konzentriert sich hauptsächlich auf solche, die aus Zellkulturüberständen nach ex vivo-Kultur gewonnen wurden 2,7,8, was Bedenken hinsichtlich der Treue der Zielzelllinien nach aufeinanderfolgenden Passagen und der Anfälligkeit der EV-Eigenschaften für Veränderungen in künstlichen Umgebungen aufwirft. Dies unterstreicht die Notwendigkeit, SkM-EVs direkt aus Muskelgewebe zu isolieren, um ex vivo-Kultureinflüsse zu vermeiden und die In-vivo-Bedingungen besser darzustellen. Obwohl mehrere Ansätze zur Isolierung von EVs aus Muskelgewebe entwickelt wurden 9,10, unterscheiden sich die Studien immer noch erheblich in den Protokolldetails, was sich auf die Konsistenz und Vergleichbarkeit auswirkt. Ein standardisiertes Protokoll für die Isolierung und Charakterisierung von SkM-EV ist dringend erforderlich, um die Zuverlässigkeit verwandter Studien zu gewährleisten.
Unter Berücksichtigung der physiologischen Eigenschaften der Skelettmuskulatur haben wir ein Protokoll zur Isolierung und Reinigung von SkM-EVs aus Skelettmuskelproben von Nagetieren durch mechanische Ablösung, enzymatische Dissoziation, Filtration und differentielle Ultrazentrifugation entwickelt. Durch eine umfassende Analyse mit Nano-Durchflusszytometrie, BCA-Assay und Western-Blot-Assay haben wir festgestellt, dass dieses Protokoll innerhalb eines begrenzten Zeitrahmens konsistent SkM-EVs von hoher Reinheit und Menge liefert. Es kann bei verschiedenen Erkrankungen auf Skelettmuskelproben angewendet werden, einschließlich akuter und chronischer Muskelverletzungen. Darüber hinaus kann diese Methode mit entsprechenden Anpassungen auf Muskelgewebe von menschlichen Patienten oder anderen Tiermodellen zugeschnitten werden. Die Standardisierung des SkM-EV-Isolationsprozesses ist unerlässlich, um die Konsistenz der SkM-EV-Qualität zu gewährleisten, den Vergleich von EV-Eigenschaften wie Ausbeute, Größe, Ladungszusammensetzung und Funktion zu erleichtern und ihre potenziellen Anwendungen als diagnostische Biomarker voranzutreiben sowie unser Verständnis ihrer Rolle bei verschiedenen physiologischen und pathologischen Prozessen zu verbessern.