Extrazelluläre Vesikel (EVs) sind Partikel in Nanogröße, die von den meisten Zellen sezerniert werden.

EVs tragen Nukleinsäuren, die als potenzielle Biomarker bei verschiedenen Krankheiten in Frage kommen.

Humanes Immundefizienz-Virus Typ 1 (HIV) infiziert CD4+ T-Zellen und induziert Immundysfunktion, Entzündung und EV-Sekretion, aber wenig ist bekannt über EV kleine RNA Ladung in Bezug auf Immun-Dysregulation in HIV-infizierten Personen. Hier charakterisieren wir kleine RNA, die von zirkulierenden EVs bei HIV-positiven Probanden unter antiretroviraler Therapie (ART) im Vergleich zu nicht-infizierten Kontrollen getragen wird, durch RNA-Sequenzierung der nächsten Generation.

Ergebnisse

Plasma-EVs, die von HIV-positiven und HIV-negativen Probanden in Test- (n = 24) und Validierungskohorten (n = 16) isoliert wurden, wurden durch Elektronenmikroskopie, Nanopartikel-Tracking-Analyse und Immunoblotting für Exosomen-Marker charakterisiert. EVs waren im Plasma von HIV-positiven im Vergleich zu HIV-negativen Probanden reichlicher vorhanden. Die Sequenzierung kleiner RNAs von Plasma-EVs in der Testkohorte identifizierte verschiedene kleine RNA-Spezies, darunter miRNA, piRNA, snRNA, snoRNA, tRNA und rRNA, wobei die miRNA am häufigsten vorkam. Insgesamt wurden 351 verschiedene miRNAs in Plasma-EVs nachgewiesen, wobei die 50 wichtigsten miRNAs 90 % aller miRNA-Reads ausmachten. miR-26a-5p war die am häufigsten vorkommende miRNA, gefolgt von miR-21-5p und miR-148-3p. Die qRT-PCR-Analyse zeigte, dass sechs miRNAs (miR-10a-5p, - 21-5p, -27b-3p, - 122-5p, -146a-5p, - 423-5p) in Plasma-EVs von HIV-positiven im Vergleich zu HIV-negativen Probanden der Validierungskohorte signifikant erhöht waren. Außerdem korrelierten miR-21-5p, -27b-3p, -146a-5p und - 423-5p positiv mit Metabolitmarkern für oxidativen Stress und negativ mit entzündungshemmenden mehrfach ungesättigten Fettsäuren. Überrepräsentations- und Pathway-Anreicherungsanalysen von miRNAs und ihren Zielgenen sagten eine funktionelle Assoziation mit oxidativen Stressreaktionen, Interferon-Gamma-Signalisierung, Toll-like-Rezeptor-Signalisierung, TGF-Beta-Signalisierung und Notch-Signalisierung voraus.

Schlussfolgerungen

HIV-positive Personen unter ART haben eine erhöhte Abundanz von zirkulierenden EVs, die verschiedene kleine RNAs tragen, wobei die miRNAs am häufigsten vorkommen. Mehrere miRNAs, die mit Entzündungen und oxidativem Stress assoziiert sind, sind in zirkulierenden EVs von HIV-positiven Personen erhöht und stellen somit potenzielle Biomarker für zielgerichtete Signalwege dar, die zur Krankheitspathogenese beitragen.

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