MARC

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■020    ▼a9798384094104
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI31336104
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a610
■1001  ▼aNguyen,  Nam  Phuong.
■24510▼aBrain-Derived  Extracellular  Vesicles  as  Therapeutic  Vehicles  and  Molecular  Probes  in  the  Neonatal  Brain.
■260    ▼a[S.l.]▼bUniversity  of  Washington.  ▼c2024
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2024
■300    ▼a151  p.
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  86-03,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Nance,  Elizabeth.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--University  of  Washington,  2024.
■520    ▼aIn  the  central  nervous  system  (CNS),  intercellular  communication  through  extracellular  vesicles  (EVs)  is  crucial  for  sustained  trauma  response  and  tissue  repair  following  injury.  EVs  are  biologically  derived  nanoparticles  released  by  every  cell  that  carry  a  diverse  cargo  of  biomolecules  important  for  cell  communication  including  proteins,  lipids,  carbohydrates,  and  genetic  material.  The  contents  of  EV  cargo  is  an  active  research  question  in  the  field,  and  has  been  shown  to  be  dependent  on  cell  type,  as  well  as  environmental  and  physiological  changes.    As  EVs  are  both  produced  and  trafficked  by  cells,  they  are  strong  therapeutic  candidates  with  several  inherent  design  advantages  over  existing  nanoparticle  therapeutics:  biostability,  biocompatibility,  lipid  bilayer  protection  of  cargo,  and  inherent  cell  uptake  mechanisms.    These  advantages  are  especially  important  for  drug  delivery  to  the  brain,  which  presents  several  therapeutic  barriers  such  as  the  cerebral  spinal  fluid  barrier  and  tortuous  brain  parenchyma.  In  addition,  the  blood  brain  barrier  (BBB)  poses  a  great  challenge  for  therapeutics  researchers  as  it  excludes  98%  of  all  small  molecule  and  macromolecular  drugs  from  passing  but  EVs  have  demonstrated  an  ability  to  cross.  Despite  growing  interests  in  advancing  EV  therapeutics  for  brain  injury  and  disease,  there  are  two  significant  challenges  hindering  their  development  and  clinical  translation:  1)  lack  of  physiologically  relevant  EV  models  and  2)  a  need  for  greater  clarity  about  EV  localization  and  transport  in  brain  tissue.  To  address  the  first  challenge,  I  evaluated  the  therapeutic  efficacy  of  EVs  derived  from  brain  tissue  (BEVs),  rather  than  the  standard  approach  of  using  EVs  from  cell  culture.  Compared  to  EVs  derived  from  2D  cell  monoculture  models,  those  derived  from  3D  tissue  are  more  physiologically  relevant  as  they  represent  a  heterogenous  population  that  mirrors  the  existence  of  diverse  cell  types  found  in  native  brain  tissue.  When  evaluating  the  therapeutic  potential  of  BEVs  in  an  ex  vivo  model  of  oxygen  glucose  deprivation  (OGD),  BEVs  exhibited  dose-  and  time-dependent  therapeutic  effects  on  injured  tissue.  BEVs  induced  a  shift  in  the  microglial  morphology  of  OGD  tissues  from  an  inflammatory  towards  a  restorative  phenotype,  while  simultaneously  increasing  anti-inflammatory  cytokine  expression  and  decreasing  cell  cytotoxicity.  These  promising  results  led  to  further  studies  to  address  the  second  challenge-a  lack  in  understanding  about  BEV  localization  and  transport.To  track  BEVs  in  the  brain  we  conjugated  BEVs  to  either  quantum  dots  (QDs)  or  novel  oligonucleotide  biobarcodes  (oligobarcodes)  using  an  efficient  click  chemistry  reaction.  Through  a  combination  of  confocal  imaging  and  multiple  particle  tracking,  the  QD  conjugation  allowed  us  to  visualize  the  spatial  distribution  of  BEVs  in  brain  tissue,  which  was  regionally  dependent.  QD  conjugations  also  allowed  us  to  track  BEV  transport  properties  in  real-time  to  confirm  that  BEV  behavior  was  regionally  dependent.  We  then  used  oligobarcoded  BEVs  to  quantitatively  measure  the  BEV  uptake  in  both  glial  and  non-glial  cells  in  healthy  and  OGD  brain  tissue.  Microglia,  the  resident  immune  cell  of  the  brain,  exhibited  increased  and  preferential  uptake  of  oligobarcoded  BEVs  compared  to  blank  oligobarcode  controls.  We  then  expanded  our  oligobarcode-EV  conjugation  strategy  to  study  the  uptake  of  semen-derived  EVs  in  the  vaginal  tract,  demonstrating  the  broad  translational  opportunities  that  our  platform  provided  to  tracking  EVs  from  any  source.  Collectively  this  work  demonstrates  the  therapeutic  potential  of  tissue-derived  BEVs  and  offers  a  dual-conjugation  technique  to  visualize  and  track  EVs  from  any  source  in  physiological  environments.  Our  novel  QD  and  oligobarcode  conjugation  strategy  is  an  accessible  technique  that  can  be  translated  across  different  biological  models  to  provide  both  quantitative  and  qualitative  evaluation  of  EV  visualization  and  tracking  that  will  advance  the  EV  therapeutics  landscape.
■590    ▼aSchool  code:  0250.
■650  4▼aBioengineering.
■650  4▼aNanoscience.
■650  4▼aNeurosciences.
■650  4▼aGenetics.
■653    ▼aExtracellular  vesicles
■653    ▼aMicroglia
■653    ▼aMultiple  particle  tracking
■653    ▼aNeonatal  hypoxia  ischemia
■653    ▼aOligonucleotide  barcode
■653    ▼aQuantum  dot
■690    ▼a0202
■690    ▼a0565
■690    ▼a0317
■690    ▼a0369
■71020▼aUniversity  of  Washington▼bMolecular  Engineering  and  Sciences.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g86-03B.
■790    ▼a0250
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2024
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17162664▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

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