Engineered Trehalose Permeable to Mammalian Cells
Notice bibliographique
Résumé
Trehalose is a naturally occurring disaccharide which is associated with extraordinary stress-tolerance capacity in certain species of unicellular and multicellular organisms. In mammalian cells, presence of intra- and extracellular trehalose has been shown to confer improved tolerance against freezing and desiccation. Since mammalian cells do not synthesize nor import trehalose, the development of novel methods for efficient intracellular delivery of trehalose has been an ongoing investigation. Herein, we studied the membrane permeability of engineered lipophilic derivatives of trehalose. Trehalose conjugated with 6 acetyl groups (trehalose hexaacetate or 6-O-Ac-Tre) demonstrated superior permeability in rat hepatocytes compared with regular trehalose, trehalose diacetate (2-O-Ac-Tre) and trehalose tetraacetate (4-O-Ac-Tre). Once in the cell, intracellular esterases hydrolyzed the 6-O-Ac-Tre molecules, releasing free trehalose into the cytoplasm. The total concentration of intracellular trehalose (plus acetylated variants) reached as high as 10 fold the extracellular concentration of 6-O-Ac-Tre, attaining concentrations suitable for applications in biopreservation. To describe this accumulation phenomenon, a diffusion-reaction model was proposed and the permeability and reaction kinetics of 6-O-Ac-Tre were determined by fitting to experimental data. Further studies suggested that the impact of the loading and the presence of intracellular trehalose on cellular viability and function were negligible. Engineering of trehalose chemical structure rather than manipulating the cell, is an innocuous, cell-friendly method for trehalose delivery, with demonstrated potential for trehalose loading in different types of cells and cell lines, and can facilitate the wide-spread application of trehalose as an intracellular protective agent in biopreservation studies.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».