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【2022-5期】This Week in Extracellular Vesicles

本周hzangs在最新文献中选取了9篇分享给大家,第1篇文章系统的研究了储存处理对细胞外囊泡样品的影响,并发现无论如何储存都会影响细胞外囊泡的性质,提示在可能的情况下细胞外囊泡相关样品需要现制现用;第2篇文章探讨了细胞外囊泡在动植物宿主-微生物相互作用中的功能探讨了细胞壁对细胞外囊泡传递的影响;第5篇文章介绍了肿瘤来源的细胞外囊泡对免疫抑制性巨噬细胞的诱导作用;第6篇文章重点研究了T细胞来源细胞外囊泡对肿瘤免疫的促进作用。

1.The impact of storage on extracellular vesicles: A systematic study.

储存对细胞外囊泡的影响:一项系统研究。

[J Extracell Vesicles] PMID: 35102719

摘要:越来越多的证据表明,储存对细胞外囊泡 (EV) 的特性有影响。虽然 -80°C 存储是一种广泛使用的方法,但一些作者提出了改进的存储策略,但结果相互矛盾。在这里,我们设计了一项系统研究来评估 -80°C 储存和冻融循环对细胞外囊泡的影响。我们测试了八种存储策略之间的差异,并调查了存储过程中可能发生的融合现象。分别通过尺寸排阻色谱法和超速离心法从人血浆和小鼠小胶质细胞培养物中收集 EV。分析包括:浓度、大小和 zeta 电位(可调电阻脉冲感应)、污染物蛋白质评估;流式细胞仪分析两个单个荧光标记的 EV 群体(GFP 和 mCherry,在保存前混合)。我们发现 -80°C 储存会以时间依赖性方式降低 EV 浓度和样品纯度。此外,它增加了颗粒尺寸和尺寸可变性并改变了细胞外囊泡的 zeta 电位,细胞外囊泡在尺寸-电荷图中发生了变化。没有任何测试条件阻止观察到的效果。冻融循环会导致第一个循环后 EV 减少,并导致颗粒大小随循环而增加。使用流式细胞仪,在储存后,我们观察到大量双阳性 EV (GFP + -mCherry + )。这一观察结果可能表明在储存过程中发生了融合现象。我们的研究结果表明,在颗粒损失、纯度降低和导致人工颗粒的融合现象方面,存储对 EV 样品具有显着影响。根据下游分析和实验设置,在大多数情况下,可能应该从新鲜的、非存档的样本中处理获得EV。

 

2.Communication is key: extracellular vesicles as mediators of infection and defence during host-microbe interactions in animals and plants. 

交流是关键:细胞外囊泡在动植物宿主-微生物相互作用期间作为感染和防御的介质。

[FEMS Microbiol Rev] PMID: 34448857

摘要:细胞外囊泡 (EV) 现在被认为是无处不在的细胞通讯介质。在这篇综述中,我们认为 EV 已经发展成为一个高度规范的通信系统,具有复杂的功能,包括废物、毒素和营养物质的输出、免疫效应物的靶向传递和 RNA 沉默的载体。真核 EV 有不同的形状和大小,并根据它们的生物发生和大小分布进行分类。小 EV(或外泌体)通过内体衍生的多泡体与质膜的融合而释放。中等 EV(或微泡)以胞吐作用的形式从质膜上萌芽。最后,作为凋亡过程的结果,会产生大型 EV(或凋亡小体)。这篇综述考虑了四个真核生物界中 EV 的分泌和摄取。讨论了细胞壁对植物和真菌中 EV 的影响,以及真菌 EV 在毒力中的作用。介绍了植物 EV 对发育和先天免疫的贡献。令人信服的案例是孢子体的自交不亲和性和形成吸器的丝状病原体的细胞入侵。考虑到它们的进化历史,EV 参与所有这些真核过程是协调一致的。

3.Exosome-mediated transfer of SNHG7 enhances docetaxel resistance in lung adenocarcinoma.

外泌体介导的 SNHG7 转移增强了肺腺癌对多西他赛的耐药性。

[Cancer Lett] PMID: 34715254

摘要:长链非编码 RNA (lncRNA) 小核仁 RNA 宿主基因 7 (SNHG7) 已在包括肺腺癌 (LUAD) 在内的各种癌症中广泛报道。然而,SNHG7 是否参与 LUAD 的多西紫杉醇耐药性在很大程度上是未知的。在目前的研究中,我们确定了 SNHG7 在多西紫杉醇耐药细胞中的高表达。通过功能测定,我们确定 SNHG7 的沉默降低了 LUAD 细胞对多西紫杉醇的 IC 50 值,抑制了 LUAD 细胞的增殖和自噬,并逆转了巨噬细胞中的 M2 极化。在机制上,我们发现 SNHG7 通过募集人类抗原 R (HuR) 来促进自噬,以稳定自噬相关基因自噬相关 5 (ATG5) 和自噬相关 12 (ATG12)。此外,外泌体 SNHG7 从多西他赛耐药的 LUAD 细胞传递到受体 LUAD 细胞,从而促进了多西他赛耐药。此外,外泌体 SNHG7 激活磷脂酰肌醇 3-激酶 (PI3K)/AKT 通路,通过募集 cullin 4A (CUL4A) 诱导磷酸酶和张力蛋白同源物 (PTEN) 的泛素化和降解,从而促进巨噬细胞中的 M2 极化。总之,我们得出结论,外泌体 SNHG7 通过诱导自噬和巨噬细胞 M2 极化增强了 LUAD 细胞的多西紫杉醇抗性。研究中的所有发现表明,SNHG7 可能是缓解 LUAD 中多西紫杉醇耐药性的有希望的靶点。

4.K-29 linked ubiquitination of Arrdc4 regulates its function in extracellular vesicle biogenesis. 

Arrdc4 的 K29 泛素化调节其在细胞外囊泡生物发生中的功能。

[J Extracell Vesicles] PMID: 35106941

摘要:细胞外囊泡 (EVs) 是细胞间通讯的重要介质。然而,我们对于细胞外囊泡的生物发生仍然知之甚少。我们之前定义了 Arrdc4(含有蛋白质 4 的 Arrestin 结构域)的作用,在 EV 的生物发生中,它是 Nedd4 家族泛素连接酶的适配器。在这里,我们报告 Arrdc4 的泛素化对其在 EV 分泌中的作用至关重要。我们使用质谱法鉴定了 Arrdc4 中五个潜在的泛素化赖氨酸残基。通过分析 Arrdc4 赖氨酸突变体,我们发现赖氨酸 270 (K270) 对 EV 生物发生中的 Arrdc4 功能至关重要。与 Arrdc4 WT 相比,Arrdc4 K270R 突变导致细胞释放的 EV 数量减少,并且减少了二价金属转运蛋白 (DMT1) 进入 EV 的运输。此外,我们还观察到在 Arrdc4 K270R 存在下 DMT1 活性降低和细胞内降解增加。发现 K270 通过泛素连接酶 Nedd4-2 被 K-29 多泛素链泛素化。因此,我们的研究结果揭示了 Arrdc4 K-29 多聚泛素链在介导的 EV 生物发生和蛋白质运输中的新作用。

5.Tumor-Derived Exosomes Induce Immunosuppressive Macrophages to Foster Intrahepatic Cholangiocarcinoma Progression.

肿瘤衍生的外泌体诱导免疫抑制性巨噬细胞促进肝内胆管癌进展。

[Hepatology] PMID: 35106794

摘要:巨噬细胞是实体瘤的重要组成部分,在不同的肿瘤微环境中表现出不同的功能。外泌体正在成为肿瘤细胞与微环境之间相互作用的必要介质。然而,在肝内胆管癌(ICC)的疾病进展过程中,外泌体参与肿瘤细胞和巨噬细胞之间串扰的潜在机制尚未完全阐明。我们发现ICC肿瘤组织的巨噬细胞上调了免疫抑制分子程序性死亡配体1(PD-L1)的表达水平。肿瘤组织中增加的 PD-L1 + 巨噬细胞有效地抑制了 T 细胞免疫,并与 ICC 患者的低存活率相关。进行高通量 RNA 测序分析以鉴定源自 ICC 细胞的外泌体和原代人肝内胆管上皮细胞 (HIBEpiC) 之间的差异水平的 miRNA,显示 miR-183-5p 在源自 ICC 细胞的外泌体中增加。外泌体 miR-183-5p 抑制磷酸酶和张力蛋白同源物 (PTEN) 表达,随后影响巨噬细胞中磷酸化 AKT (p-AKT) 和 PD-L1 表达的升高。此外,用 ICC 细胞衍生的外泌体处理的巨噬细胞在体外显着抑制了 T 细胞免疫,并促进了体内 ICC 的生长和进展,这可以通过阻断这些巨噬细胞的 PD-L1 来逆转。最后,临床数据显示血浆外泌体 miR-183-5p 水平上调与 ICC 患者根治性切除后的不良预后相关。肿瘤来源的外泌体 miR-183-5p 通过 miR-183-5p/PTEN/AKT/PD-L1 通路上调表达 PD-L1 的巨噬细胞,从而促进 ICC 中的免疫抑制和疾病进展。外泌体 miR-183-5p 是 ICC 进展的潜在预测生物标志物,也是开发针对 ICC 免疫耐受特征的新治疗策略的潜在靶标。

6.Exosomes derived from γδ-T cells synergize with radiotherapy and preserve antitumor activities against nasopharyngeal carcinoma in immunosuppressive microenvironment.

来自γδ-T细胞的外泌体与放疗协同作用,在免疫抑制微环境中保持对鼻咽癌的抗肿瘤活性。

[J Immunother Cancer] PMID: 35105688

摘要:放射治疗是鼻咽癌(NPC)患者的一线治疗方法,但由于放射抗性,部分患者的治疗效果较差。过继性 T 细胞免疫疗法也显示出控制 NPC 的希望。然而,其抗肿瘤功效可能会因免疫抑制肿瘤微环境而减弱。源自 γδ-T 细胞 (γδ-T-Exos) 的外泌体具有强大的抗肿瘤潜力。然而,目前尚不清楚 γδ-T-Exos 是否与放射治疗具有协同作用,并在免疫抑制肿瘤微环境中保持其对 NPC 的抗肿瘤活性。γδ-T-Exos 用荧光膜染料染色,并在体外和体内测定了它们与 NPC 的相互作用。在用 γδ-T-Exos 和/或辐射处理后检测到 NPC 细胞死亡。此外,确定了 γδ-T-Exos 对抗辐射癌症干细胞样细胞 (CSC) 的影响。还在体内监测了使用 γδ-T-Exos 和放射对 NPC 肿瘤进展的联合治疗的治疗效果。最后,在免疫抑制性鼻咽癌上清液的培养下测定了γδ-T-Exos的肿瘤杀伤和T细胞促进活性。γδ-T-Exos 在体外和体内有效地与 NPC 肿瘤细胞相互作用。γδ-T-Exos不仅在体外杀死NPC细胞,主要由Fas/Fas配体(FasL)和死亡受体5(DR5)/肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体(TRAIL)通路介导,而且还控制NPC 肿瘤生长和延长荷瘤小鼠的体内存活率。此外,γδ-T-Exos 选择性地靶向抗辐射的 CD44 +/高 CSC 并诱导深度细胞凋亡。γδ-T-Exos联合放疗克服了CD44+/高鼻咽癌细胞的放射抗性,显着提高了其在体内外对鼻咽癌的治疗效果。此外,γδ-T-Exos 通过上调在 NPC 肿瘤微环境中被 CCR5 配体化学吸引的 T 细胞上的 CCR5 促进 T 细胞迁移到 NPC 肿瘤中。尽管 NPC 肿瘤细胞分泌丰富的肿瘤生长因子 β 来抑制 T 细胞反应,但 γδ-T-Exos 保留了其直接的抗肿瘤活性并克服了免疫抑制 NPC 微环境以增强 T 细胞抗肿瘤免疫。γδ-T-Exos 与放射治疗协同通过克服 NPC CSC 的放射抗性来控制 NPC。此外,γδ-T-Exos 在免疫抑制 NPC 微环境中保留了它们的肿瘤杀伤和 T 细胞促进活性。本研究通过将 γδ-T-Exos 与放射治疗相结合来控制 NPC 为一种新颖而有效的策略提供了概念证明。

7.Immune Checkpoint Inhibition in GBM Primed with Radiation by Engineered Extracellular Vesicles. 

GBM 中的免疫检查点抑制通过工程细胞外囊泡进行辐射引发。

[ACS Nano] PMID: 35099172

摘要:缺乏安全有效的跨血脑屏障递送和严重的免疫抑制微环境是胶质母细胞瘤 (GBM) 治疗的两个主要障碍。细胞外囊泡 (EVs) 已被用作 GBM 的治疗递送载体,但疗效有限。我们假设通过 (i) 用靶向脑肿瘤的环状 RGDyK 肽 (RGD-EV) 修饰 EV 表面和 (ii) 使用突发辐射增强积累,可以增强 EV 向 GBM 的传递。此外,EV 装载了针对程序性细胞死亡配体 1 (PD-L1) 的小干扰 RNA (siRNA),用于免疫检查点阻断。我们表明,这种基于 EV 的策略显着提高了 RGD-EV 对小鼠 GBM 的靶向效率,而加载的 siRNA 逆转了辐射刺激的 PD-L1 在肿瘤细胞上的表达并募集了肿瘤相关的骨髓细胞,提供了协同效应。联合治疗显着增加了 CD8 + 细胞毒性 T 细胞活性,阻止肿瘤生长并延长动物存活。用于 EV 分离的选定细胞源和提出的功能化策略适用于大规模生产。这些结果为 GBM 免疫检查点治疗提供了一种基于 EV 的治疗策略,可以转化为临床应用。

8.Milk-derived extracellular vesicles alleviate ulcerative colitis by regulating the gut immunity and reshaping the gut microbiota.
牛奶来源的细胞外囊泡通过调节肠道免疫和重塑肠道微生物群来缓解溃疡性结肠炎。
[Theranostics] PMID: 34373759

摘要:牛奶是人类饮食的重要组成部分,尤其是对儿童而言,因为它富含各种营养成分。我们最近开发了一种从牛奶中分离细胞外囊泡 (mEV) 的有效方案,并发现 mEV 含有大量免疫活性蛋白并调节健康小鼠的肠道免疫和微生物群。在这里,我们旨在探索 mEVs 对炎症性肠病的治疗作用。分别通过 RNA 测序和蛋白质组学分析 mEV 中的 microRNA 和蛋白质含量,然后进行功能注释。溃疡性结肠炎 (UC) 通过给小鼠喂食葡聚糖硫酸钠来诱导。通过流式细胞术对肠道免疫细胞群进行表型分析,并通过 16S rRNA 测序分析肠道微生物群。我们发现,mEVs 中丰富的蛋白质和 microRNAs 参与了免疫和炎症通路的调节,并且在小鼠 UC 模型中,口服 mEVs 可防止结肠缩短、减少肠上皮破坏、抑制炎症细胞的浸润和组织纤维化。从机制上讲,mEVs 通过抑制 TLR4-NF-κB 信号通路和 NLRP3 炎性体激活来减弱炎症反应。此外,mEV 能够纠正细胞因子产生障碍并恢复发炎结肠中 T 辅助 17 型 (Th17) 细胞和白细胞介素 10 + Foxp3 + 调节性 T (Treg) 细胞之间的平衡。在使用 mEV 治疗后,UC 中受干扰的肠道微生物群也部分恢复。肠道微生物群和细胞因子之间的相关性表明,mEVs 可能通过影响肠道微生物群来调节肠道免疫。这些发现表明,mEVs 通过抑制 TLR4-NF-κB 和 NLRP3 信号通路、恢复 Treg/Th17 细胞平衡和重塑肠道微生物群来调节肠道免疫稳态,从而缓解结肠炎。

9.Identification of altered exosomal microRNAs and mRNAs in Alzheimer's disease.

鉴定阿尔茨海默病中改变的外泌体 microRNA 和 mRNA。

[Ageing Res Rev] PMID: 34710587

摘要:阿尔茨海默病 (AD) 是一种进行性神经退行性疾病,其特征是记忆力和认知功能下降。外泌体携带多种重要信息,如母细胞的蛋白质、脂质、DNA和RNA。据报道,外泌体在神经系统生理学和神经退行性疾病中起关键作用。然而,外泌体在 AD 进展中的功能尚未完全阐明。在这项研究中,我们检测了来自 AD 和健康小鼠的外泌体中 mRNA 和 miRNA 的表达模式。两组间共有1320个mRNA和29个miRNA在外泌体中差异表达。随后,通过qRT-PCR验证了AD小鼠中Chi3l1的下调和Rhog的上调。同时,还通过qRT-PCR检测了AD组中miR-148a-5p的下调和miR-27a-5p的上调。通过GO和KEGG分析确定差异表达mRNA的功能和miRNA的潜在靶基因。根据ceRNA假说,我们建立了circRNA-lncRNA-miRNA-mRNA的整合ceRNA网络。总之,外泌体 lncRNA、mRNA、circRNA 和 miRNA 被鉴定为参与 AD 的进展,这可能是 AD 的生物标志物和治疗靶点。

今天的整理就到这里。希望大家可以有所收获。大家下周见!

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