深圳子科生物報道：

來自香港中文大學(xué)生物醫(yī)學(xué)學(xué)院的黃聿教授同北京安貞醫(yī)院北京市心肺血管疾病研究所張慧娜副教授的課題組近期在PNAS發(fā)表文章，報道了血清外泌體在促進糖尿病血管內(nèi)皮細胞功能損傷過程中的作用及新機制。
文章題為“Serum exosomes mediate delivery of arginase 1 as a novel mechanism for endothelial dysfunction in diabetes” (血清外泌體介導(dǎo)的精氨酸酶1釋放是糖尿病內(nèi)皮功能損傷的新機制)。

該研究分離了db/db糖尿病小鼠、糖尿病患者以及高脂飼料喂養(yǎng)的肥胖鼠的血清外泌體，利用在體和離體功能研究以及比較蛋白組學(xué)分析，揭示了血清外泌體中精氨酸酶1增加參與了糖尿病血管內(nèi)皮損傷。這一研究于2018年7月2日在PNAS雜志在線發(fā)表。

文章的第一作者為張慧娜副教授（現(xiàn)任職于北京安貞醫(yī)院北京市心肺血管疾病研究所）和劉建博士（現(xiàn)任職于諾和諾德（中國）制藥有限公司）。通訊作者為香港中文大學(xué)黃聿教授和北京市心肺血管疾病研究所張慧娜副教授。
內(nèi)皮依賴的血管舒張功能改變?yōu)樘攸c的內(nèi)皮功能紊亂，是啟動并維持糖尿病相關(guān)心血管疾病的一個關(guān)鍵機制。血管內(nèi)皮作為血管保護屏障，最容易感受到血液微環(huán)境的變化，繼而引起內(nèi)皮功能穩(wěn)態(tài)的變化。存在于體液中的外泌體（exosome）是機體絕大部分細胞都能分泌的納米級雙層膜微囊泡（直徑范圍：30-100 nm），攜帶來自分泌細胞的多種RNA，蛋白和脂成分。

這些物質(zhì)不僅能反映分泌細胞類型，還與分泌細胞的生理功能或病理改變密切相關(guān)。外泌體在分泌細胞和受體細胞間的穿梭介導(dǎo)了細胞間的生物分子傳遞，是不同組織細胞間信息溝通的重要媒介，通過這種方式外泌體參與了一系列重要的生理病理過程。血清外泌體對血管內(nèi)皮細胞依賴的血管舒張的影響尚未見報道。

血清外泌體是多種組織分泌的外泌體的混合物，它所攜帶的信號分子不僅能反映機體或器官的病理生理變化，而且能夠?qū)⑦@些信號傳遞到受體細胞，改變受體細胞的功能。生理狀態(tài)下，血清外泌體與血管內(nèi)皮細胞有很高的接觸頻率，因此，研究血清外泌體對血管功能的影響更接近生理狀態(tài)，也更具有病理生理學(xué)意義和臨床價值。

黃聿教授研究團隊發(fā)現(xiàn)糖尿病血清外泌體在體和離體狀態(tài)下都能夠損傷血管內(nèi)皮依賴的血管舒張功能。通過比較蛋白組學(xué)分析發(fā)現(xiàn)精氨酸酶1在糖尿病血清外泌體中含量增加，并且可以被內(nèi)皮細胞攝取，降低一氧化氮的生成，繼而損傷正常小鼠的血管內(nèi)皮功能。

研究人員進一步利用腺病毒在體敲低db/db糖尿病小鼠精氨酸酶1，獲得精氨酸酶1敲低的糖尿病小鼠血清外泌體，這些外泌體對離體血管內(nèi)皮功能的損傷作用緩解；相反地，利用腺病毒在體過表達正常小鼠精氨酸酶1，獲得精氨酸酶1過表達的正常小鼠血清外泌體，發(fā)現(xiàn)這種外泌體能夠損傷離體血管的血管功能。

綜合以上結(jié)果，該文章證實糖尿病血清外泌體中增加的精氨酸酶1通過抑制血管內(nèi)皮一氧化氮的生成，促進糖尿病血管功能損傷，研究結(jié)果不僅揭示了精氨酸酶1遠距離作用的新模式，并將為精氨酸酶1的分泌和功能定位以及組織間的相互作用提供新的思路。同時本研究為糖尿病血管功能障礙提供了新的理論依據(jù)，而且為糖尿病血管功能障礙的防治提供了重要線索。

原文標題：Serum exosomes mediate delivery of arginase 1 as a novel mechanism for endothelial dysfunction in diabetes