МедицинаPubMedLi Q, Zhang J, Li Y, Yu H et al.3 мин чтенияanimal study

Эффективная экспрессия полного по длине рекомбинантного коллагена типа III.

Efficient expression of full-length triple-helix recombinant type III collagen in.

Рубрика
Медицина
Источник
PubMed
DOI
10.1016/j.synbio.2026.04.037
Дата
01.01.2027
Автор
Li Q, Zhang J, Li Y, Yu H et al.
Время чтения
3 мин
Медицина

Аннотация

Коллаген типа III (COL3A1) является важным фибриллярным коллагеном, который широко представлен в сосудистых и кожных тканях, играя жизненно важную роль в заживлении ран и восстановлении тканей. Растущий спрос на COL3A1 в биомедицинских и косметических приложениях стал стимулом для разработки рекомбинантных систем производства. В этом исследовании мы разработали платформу для секреторной экспрессии полного по длине человеческого COL3A1. Сначала мы протестировали и сравнили две стратегии для содействия образованию тройной спирали: коэкспрессию пролил-4-гидроксилазы (P4H) и слияние с С-концевым тримеризационным доменом T4-фибритина. Структурные анализы показали, что слияние с T4-фибритином было значительно более эффективным, чем коэкспрессия P4H, в содействии образованию тройной спирали и последующей фибриллярной самоорганизации. Функционально COL3A1 с слиянием T4-фибритина обладал оптимальной биологической активностью, значительно способствуя пролиферации и миграции мезенхимальных стволовых клеток, а также ускорению коагуляции крови. Более того, система экспрессии была оптимизирована путем скрининга сигнальных пептидов и промоторов, а также настройки параметров ферментации, что повысило выход полного по длине человеческого COL3A1 до 0,22 г/л в 250 мл шейк-флаконах. Наконец, масштабирование было проведено в 5-литровом биореакторе, и состав среды был оптимизирован для предотвращения деградации белков, что дало выход 0,9 г/л. Это исследование закладывает основу для промышленного производства биологически активного, полного по длине тройного спирального человеческого COL3A1, тем самым открывая путь для его применения в качестве функционального биоматериала при восстановлении кожи и регенеративной медицине.

Краткое резюме

В исследовании была разработана платформа для производства рекомбинантного коллагена типа III, который важен для восстановления тканей. Оптимизированные условия ферментации позволили значительно увеличить выход COL3A1, что является важным шагом к его промышленному производству.

Практический вывод

Полученные результаты могут быть использованы для создания новых методов лечения в области регенеративной медицины и косметологии.

Ограничения

Исследование ограничено лабораторными условиями и требует дальнейших испытаний для оценки эффективности в клинических условиях.

Похожие исследования

Подборка учитывает рубрику, ключевые слова, аннотацию, резюме, практические выводы и источник.

Медицина
Медицина
82%

DMAMCL индуцирует ферроптоз при нейробластоме, нацеливаясь на HMOX1 в амплифицированных подтипах MYCN, в то время как влияет на STEAP3 в неамплифицированных подтипах.

Нейробластома (НБ) является распространенной экстракраниальной солидной опухолью у детей. Диметиламиномихелиолид (DMAMCL), пролекарство Михелиолида (MCL), проявляет противоопухолевую активность против НБ, однако его механизмы остаются неясными. В этом исследовании были изучены противоопухолевые механизмы DMAMCL в НБ. Ключевые пути и гены были определены с помощью RNA-seq и массива ПЦР, связанного с ферроптозом. Ферроптоз был подтвержден с помощью индикаторов. Механизмы были исследованы с использованием siRNA, shRNA и плазмид для переэкспрессии. Прямые мишени были отобраны с помощью LiP-MS. Эксперименты по молекулярной биологии прояснили механизмы. DMAMCL вызывал ферроптоз в НБ; его снижение приводило к ослаблению ферроптоза, индуцированного DMAMCL, в то время как переэкспрессия вызывала ферроптоз в клетках НБ с амплификацией MYCN, но не в клетках без амплификации. Индуцированный DMAMCL ферроптоз зависел от уровня MYCN. Механистически DMAMCL связывался с KEAP1 в клетках НБ с амплификацией, увеличивая ядерный NRF2 и усиливая HMOX1. В клетках НБ без амплификации DMAMCL усиливал STEAP3, увеличивая уровень железа и липидную пероксидацию для индукции ферроптоза. Переэкспрессия STEAP3 индуцировала ферроптоз и подавляла рост опухоли. DMAMCL индуцирует ферроптоз в НБ через связанные с MYCN двойные пути, активируя ось NRF2/HMOX1 через связывание KEAP1 в клетках с амплификацией, в то время как усиливает STEAP3 в клетках без амплификации. Это предоставляет новые идеи для применения DMAMCL в лечении подтипов НБ с различными уровнями MYCN.

Медицина
Медицина
79%

Некротизирующая инфекция мягких тканей, вызванная типом B (Hib), у вакцинированного 16-месячного эскимосского мальчика: случай из практики.

Некротизирующая инфекция мягких тканей, вызванная типом B (Hib), является редким и угрожающим жизни заболеванием. Мы описываем тяжелую мономикробную некротизирующую инфекцию мягких тканей (NSTI) у 16-месячного эскимосского ребенка, который получил 3 дозы вакцины Hib, что подчеркивает неэффективность вакцины и восприимчивость хозяина. Ребенок получил незначительную травму левой бедренной области без повреждения кожи и развил жар в тот же день, первоначально получая лечение амоксициллином по поводу предполагаемого острого среднего отита. Он повторно обратился с устойчивой температурой, прогрессирующей болью в ноге, отечностью, экхимозом и отказом опираться на ногу, что привело к воздушной транспортировке в областную больницу и началу лечения цефтриаксоном. Исследования показали уровень С-реактивного белка >90 мг/л, количество лейкоцитов 13,6 × 10⁹/л, нормальный креатинрафермент и невыразительные рентгенограммы. В связи с подозрением на некротизирующую инфекцию пациент был переведен в отделение интенсивной терапии для детей третьего уровня. Антибиотики были усилены до пиперациллина-тазобактама, ванкомицина и клиндамицина, а также была введена внутренняя иммуноглобулин. Срочная хирургическая дебридемент показала обширную некроз дермы и подкожной клетчатки с сохраненной фасцией и мышцами. Посевы крови и тканей показали наличие Hib. Ребенку потребовалась механическая вентиляция, инотропная поддержка и несколько дополнительных дебридементов до пересадки кожи. Домашним контактам была назначена химиопрофилактика. Иммунологическая оценка была невыразительной; генетическое тестирование не дало результата. NEC требует оперативного распознавания, хирургического удаления мертвых тканей и целевой антимикробной терапии. Хотя большинство случаев вызваны стрептококками группы A или полимикробными инфекциями, Hib является редким, с небольшим количеством зарегистрированных случаев у детей. Вакцинные сбои происходят, особенно до 18-месячной ревакцинации, что указывает на снижение иммунитета. Коренные народы остаются disproportionately затронутыми. Инвазивная болезнь Hib, несмотря на вакцинацию, требует оценки возможной иммунодефицитности. Следует рассматривать инвазивную инфекцию Hib даже у полностью вакцинированных детей. Продолжение мониторинга, срочное хирургическое вмешательство, реакция общественного здравоохранения и исследование восприимчивости хозяев остаются необходимыми.

Медицина
Медицина
77%

Мульти-омиксный анализ выявляет CDK1 как ключевой посредник митоза через путь PTN в раке мочевого пузыря.

В данном исследовании стремились охарактеризовать экспрессию циклин-зависимой киназы 1 (CDK1) в раке мочевого пузыря (РМП), прояснить её роль в межклеточном сигналинге и митозе, а также выявить маломолекулярные ингибиторы, нацеленные на CDK1. Данные секвенирования РНК из нескольких баз данных были интегрированы, при этом иммуноистохимия на тканевых микромассивов подтвердила экспрессию белка. Выполнены одномоментное секвенирование РНК, пространственная транскриптомика, анализ обогащения генов и молекулярное докинг с молекулярно-динамическими симуляциями. mRNA и белок CDK1 были значительно переэкспрессированы в тканях РМП. Экспрессия CDK1 коррелировала с возрастом и расой пациентов. CDK1 преимущественно экспрессировалась в эпителиальных клетках и была центральной в межклеточной коммуникации, опосредованной плейотропином; виртуальный нокаут CDK1 значительно уменьшал силу сигнала. Пространственная транскриптомика подтвердила обогащение CDK1 в опухолевых участках. Анализ обогащения генов связал CDK1 с митозом и сегрегацией хромосом, а анализы одномоментного секвенирования РНК выявили регуляторную ось PTN-CDK1-митоз, активную именно в эпителиальных клетках. Динациклиб продемонстрировал благоприятную стабильность в молекулярно-динамических симуляциях как ингибитор CDK1. CDK1 значительно переэкспрессирована в РМП с хорошей дискриминационной способностью. Преимущественно экспрессируясь в эпителиальных клетках РМП, CDK1 может активироваться сигнанием для управления митозом. Молекулярно-динамические симуляции подтверждают динациклиб как многообещающий ингибитор, нацеленный на CDK1.

Медицина
Медицина
77%

Гетерогенность ДНК-шаблонов и условия реакции in vitro транскрипции влияют на длину и гетерогенность поли(A) хвоста мРНК

Технология мРНК стала мощным новым классом лекарственных средств. Важно отметить, что этот метод на основе РНК обещает лечение не только для вакцин и инфекционных болезней, но и для рака, метаболических расстройств, сердечно-сосудистых заболеваний и аутоиммунных заболеваний. 3'-полиаденилированный (поли(A)) хвост мРНК необходим для инициации рибосом, трансляции и стабильности мРНК и считается критически важным качественным атрибутом. В этом исследовании были использованы новейшие методы прямой масс-спектрометрии для анализа как ДНК-шаблона, так и соответствующей мРНК, полученной в результате in vitro транскрипции. Достигнута нуклеотидная разрешающая способность последовательности поли(A/T) ДНК-шаблона и поли(A) хвоста мРНК. Результаты показывают, что длина и гетерогенность поли(A) хвоста мРНК зависит от гетерогенности ДНК-шаблона, дизайна ДНК-шаблона и условий производства РНК, включая относительные концентрации нуклеотидтрифосфатов (NTP). Эти результаты предоставляют дополнительные важные механистические сведения о длине и гетерогенности поли(A) хвостов мРНК, синтезированных in vitro, включая идентификацию добавлений цитидина на 3'-конце поли(A) хвостов мРНК. Возможность быстрого оценки качества ДНК-шаблона в сочетании с мониторингом длины и гетерогенности поли(A) хвоста мРНК важна как часть характеристика высокоточных мРНК лекарств и для обеспечения консистентного качества мРНК в производственных процессах.

Медицина
Медицина
77%

Техническое замечание: Открытие гематоэнцефалического барьера с помощью сфокусированного ультразвука для доставки терапии модифицированной мРНК в модели болезни Ниманна-Пика типа C на мышах

Эффективная доставка молекулярных терапий в центральную нервную систему (ЦНС) остается основной преградой для лечения невропатических заболеваний, таких как болезнь Ниманна-Пика типа C (NPC). Открытие гематоэнцефалического барьера с помощью сфокусированного ультразвука стало неинвазивной стратегией для повышения доставки систематически вводимых терапевтических препаратов. В данном исследовании мы оценили, может ли данная методика способствовать доставке модифицированной мРНК, упакованной в липидные наночастицы, в мозжечок в модели мышей с NPC. Пилотное исследование на диких мышах продемонстрировало успешное открытие гематоэнцефалического барьера, осуществляемое с помощью сфокусированного ультразвука, доставку мРНК GFP, упакованной в липидные наночастицы, и последующее экспрессирование белка в мозжечке. Затем мы провели контролируемое исследование на мышах с NPC, сравнивая доставку LNP-GFP и LNP-NPC modRNA с использованием внутривенного введения с методикой и без нее. Открытие гематоэнцефалического барьера было подтверждено с помощью контрастной МРТ у животных, прошедших обработку. Количественная ПЦР показала наличие мРНК GFP в мозжечке после применения методики, в то время как мРНК NPC была минимальной или не обнаруженной во всех группах. Тем не менее, экспрессия белков GFP или NPC1 не была обнаружена в мозжечке с помощью вестерн-блота в любой экспериментальной группе. В соответствии с этим, никаких терапевтических эффектов на выживаемость клеток Пуркинье не было наблюдено. Эти результаты демонстрируют, что, хотя данная методика надежно вызывает открытие гематоэнцефалического барьера и может облегчать ограниченную доставку мРНК, упакованной в липидные наночастицы, в мозг, это не приводит к обнаруживаемой экспрессии белков или терапевтическому эффекту в модели NPC при испытанных условиях. Это несоответствие между успешной доставкой у диких мышей и отсутствием эффективности у больных животных указывает на потенциально важные биологические и/или зависимые от формулы барьеры, которые необходимо преодолеть для обеспечения эффективной доставки липидных наночастиц с мРНК терапиями в ЦНС.

Медицина
Медицина
72%

Индекс C-реактивного белка-триглицеридов-глюкозы как новый биомаркер ассоциации с сахарным диабетом 2 типа у женщин с историей гестационного диабета.

Целью исследования было изучить связь между индексом C-реактивного белка-триглицеридов-глюкозы (CTI) и риском сахарного диабета 2 типа (СД2) у женщин с предшествующим гестационным диабетом (ГД). Для изучения взаимоотношения между CTI и риском СД2 использовались логистическая регрессия и ограниченный кубический сплайн (RCS). Были проведены анализы подгрупп и взаимодействий для исследования чувствительности CTI к риску СД2 и его взаимодействия с факторами, влияющими на результаты. Для определения значимости переменных в риске СД2 были применены алгоритмы машинного обучения. Для оценки клинической ценности CTI использовались кривые рабочего характеристики (ROC) и анализ решения (DCA). CTI продемонстрировал значимую положительную линейную связь с СД2, на которую влияли гиперлипидемия и индекс массы тела (ИМТ). CTI был связан с риском СД2 среди людей с уровнем холестерина липопротеинов низкой плотности (LDL-C) >130 мг/дЛ. CTI оказался лучшим предсказателем риска СД2. Площадь под кривой (AUC) для CTI составила 0.767 при прогнозировании СД2. CTI обеспечил значительную клиническую выгоду для прогнозирования СД2 при пороговом уровне вероятности от 0.18 до 0.64. CTI ассоциирован с будущим развитием СД2 у женщин с предшествующим ГД, демонстрируя непрерывную зависимость доза-ответ. Повышенный уровень LDL-C может усиливать предсказательную способность CTI.