本周hzangs在最新文献中选取了12篇分享给大家，第1篇文章综述了目前细胞外囊泡用于治疗的研究进展；第2篇文章报道发现使用光刺激可以提升细胞释放细胞外囊泡的量，这将有利于大规模细胞外囊泡制备；第3篇文章是一个多中心临床研究，报道了使用细胞外囊泡可以在出现AD症状前5-7年就预先筛选出潜在的患病者；第4篇文章介绍了使用细胞外囊泡直接介导细胞转分化的策略；第7篇文章介绍了一种单个细胞外囊泡成像的新策略；第8篇文章报道了细胞外囊泡携带配体相比于游离配体能够极强的激活下游信号，并提出了潜在的作用机制。1.Therapeutically harnessing extracellular vesicles.
利用细胞外囊泡进行治疗。
[Nat Rev Drug Discov] PMID: 35236964摘要：细胞外囊泡 (EV) 研究领域在过去十年中迅速发展，从基础生物学研究发展为具有重要临床意义的学科。现在研究者正在认识到利用细胞外囊泡诊断和治疗疾病（包括癌症、神经和心血管疾病）的潜力。因此，正在积极探索 EV 作为治疗靶点、生物标志物、新型药物递送剂和独立疗法的应用。本综述简要概述了各类 EV 的特征和生理功能，重点介绍了它们与疾病的关联以及用于治疗开发的新兴策略。2.Light-induced high-efficient cellular production of immune functional extracellular vesicles.
光诱导免疫功能细胞外囊泡的高效产生。
[J Extracell Vesicles] PMID: 35230743摘要：基于细胞外囊泡 (EV) 的疗法和疫苗正在兴起。然而，基于临床应用剂量规模的开发始终是一个巨大的瓶颈。为了克服这样的障碍，我们引入了一种简单直接的方法，通过利用基于光疗的光感应来促进树突状细胞衍生 EV (DEV) 的细胞产生。在光波长、强度和曝光时间的优化下，我们的 DEV 生产率提高了 13 倍以上，同时保持了生产的 EV 良好的整体质量和免疫功能。无论细胞系类型如何，365< nm 的 LED 灯都是可靠触发增强型 EV 细胞生产的最佳选择。我们的观察和其他报告的研究支持更长的近紫外波长不会损害细胞生长。我们在大小、zeta 电位、形态、免疫表面标志物和细胞因子、生物相容性、细胞摄取行为和体外引发细胞反应的免疫调节能力方面进行了一系列研究。我们还在雄性和雌性小鼠模型中使用光促进的 DEV 验证了生物分布、免疫原性和给药安全性。总体数据支持光促进的 DEV 具有高度免疫功能，具有良好的生物相容性，可作为良好的治疗平台。体内动物研究还表明，光照促进的 DEV 与天然 DEV 一样具有良好的耐受性，没有安全问题。总之，这些数据支持光促进的 DEV 具有卓越的质量、高生物相容性、体内耐受性，并且可以作为可扩展生产的理想治疗平台。3.Exosomal MicroRNA-Based Predictive Model for Preclinical Alzheimer's Disease: A Multicenter Study.
基于外泌体 MicroRNA 的临床前阿尔茨海默病预测模型：一项多中心研究。
[Biol Psychiatry] PMID: 35221095摘要：外泌体 microRNA (miRNA) 已被证明是阿尔茨海默病 (AD) 的生物标志物。然而，外泌体 miRNA 是否可以预测无症状阶段的 AD 仍不清楚。这项研究是一项多中心研究，具有四个独立的数据集，以验证外泌体 miRNA 识别临床前 AD 的能力。在试点研究中从北京中心招募受试者（数据集 1：患有 AD 的受试者，n = 20；对照受试者，n = 20），来自中国其他中心（数据集 2：AD 受试者，n = 95；对照受试者，n = 93），纵向队列（数据集 3：临床前 AD 受试者，n = 101；对照受试者， n = 102)，以及对家族性 AD 的确认研究（数据集 4：突变携带者，n = 56；非突变携带者，n = 57）。一组 miRNA 在 AD 受试者中发生变化，可以在认知障碍发作前 5 至 7 年检测到临床前 AD（曲线下面积 = 0.85-0.88）。外泌体 miRNA 可以成为预测认知障碍发病前 5 至 7 年的 AD 的有效生物标志物。4.Ultraefficient extracellular vesicle-guided direct reprogramming of fibroblasts into functional cardiomyocytes.
超高效细胞外囊泡引导的成纤维细胞直接重编程为功能性心肌细胞。
[Sci Adv] PMID: 35213232摘要：直接谱系转换在再生医学领域具有很大的前景，可以使用功能工程对应物来恢复受损组织。然而，目前的直接谱系转换方法，即使是那些使用病毒介导的致瘤因子转基因表达的方法，效率也很低（~25%）。因此，能够彻底改变效率和解决安全问题的先进方法是这些技术临床转化的关键。在这里，我们提出了一种细胞外囊泡 (EV) 引导的非病毒直接谱系转换策略，以增强成纤维细胞向诱导心肌细胞样细胞 (iCM) 的转分化。由此产生的 iCM 具有典型的心脏 Ca 2+ 瞬变和电生理特征，并表现出与心肌细胞相似的全局基因表达谱。这是首次证明使用源自经历心脏分化的胚胎干细胞的 EV 作为仿生工具，以极高的效率（>60%）诱导心脏重编程，建立了一个通用的、更容易获得的平台，用于生成各种专门的体细胞细胞通过直接谱系转换。5.Three-dimensional hierarchical plasmonic nano-architecture based label-free surface-enhanced Raman spectroscopy detection of urinary exosomal miRNA for clinical diagnosis of prostate cancer.
基于三维分层等离子体纳米结构的无标记表面增强拉曼光谱检测尿液外泌体 miRNA，用于前列腺癌的临床诊断。
[Biosens Bioelectron] PMID: 35235898摘要：尿外泌体 miRNAs 是最近出现的前列腺癌 (PC) 相关生物标志物，用于早期诊断和预后，因为它们具有非侵入性、固有的稳定性和对起源细胞状态的表征。然而，由于 miRNA 的丰度低且序列同源性高，开发一种高精度的尿外泌体 miRNA 检测方法具有挑战性。在这里，我们提出了一个定量和无标记的 miRNA 传感平台，该平台使用基于三维 (3D) 分层等离子体纳米结构的表面增强拉曼散射 (SERS) 来检测尿外泌体 miRNA。这种分层纳米结构是由互补 DNA 探针共轭金纳米粒子和头部植绒金纳米柱在靶 miRNA 存在下自组装构建的，产生大量 3D 等离子体热点，诱导 SERS 信号的极高放大。这种 3D SERS 生物传感器对目标 miRNA（miR-10a 和 miR-21）实现了约 10 aM 的检测限，其灵敏度比之前报道的 miRNA 传感器高 1000 倍以上，无需任何标记或预处理步骤。最后，使用尿液样本的临床验证表明，我们的 3D SERS 传感器基于尿液外泌体 miRNA 的差异表达水平以高诊断准确度（0.93）区分 PC 患者与健康对照。这些输出表明，我们基于 3D 分层纳米结构的 SERS 传感器可以提供简便、准确和快速的方法来测量 miRNA 表达，并有助于诊断各种疾病。6.Recruitment of DNA to tumor-derived microvesicles.
将 DNA 募集到肿瘤衍生的微泡中。
[Cell Rep] PMID: 35235806摘要：细胞外囊泡 (EV) 的脱落代表了癌症中细胞间通讯的一种重要但未被充分研究的手段。在目前描述的 EV 类别中，肿瘤衍生的微泡 (TMV) 包括一类直接从细胞表面释放的囊泡。TMV 含有丰富的货物，包括功能蛋白和 miRNA，它们可以转移到受体细胞并改变受体细胞的行为。在这里，我们记录了一小部分细胞外双链 DNA (dsDNA) 被包裹在 TMV 中并防止核酸酶降解。TMV 中的 dsDNA 的装载受 ARF6 调节，并与胞质 DNA 传感器 cGAS 一起发生，但与微核成分无关。我们的研究表明，dsDNA 通过一种与多泡体依赖性分泌不同的机制被运输到 TMV，而据报道，该机制用于胞外释放细胞溶质 DNA。此外，TMV dsDNA 可以转移到受体细胞，从而影响受体细胞的行为，从而增强其在介导细胞间通讯方面的相关性。7.Imaging of surface microdomains on individual extracellular vesicles in 3-D.
单个细胞外囊泡上的表面微区的3D成像。
[J Extracell Vesicles] PMID: 35234354摘要：细胞外囊泡 (EV) 由所有细胞类型分泌，并与组织稳态密切相关。它们正在被探索为疫苗和基因治疗平台，以及潜在的生物标志物。由于它们的尺寸低于光学显微镜的衍射极限，一直缺少直接可视化细胞外囊泡的技术手段，生理条件下的单粒子研究受到阻碍。在这里，直接随机光学重建显微镜 (dSTORM) 被用来在三个维度上可视化 EV，并在单个 EV 表面定位分子簇，例如四跨膜蛋白 CD81 和 CD9。这些研究证明了细胞外囊泡上存在膜微区。Cryo-EM 证实了这些。单个粒子可视化提供了对 EV 的异质性、结构和复杂性的深入了解，而这些都是以前未被认识的。8.Vesicle Induced Receptor Sequestration: Mechanisms behind Extracellular Vesicle-Based Protein Signaling.
囊泡诱导受体隔离：基于细胞外囊泡的蛋白质信号传导背后的机制。
[Adv Sci (Weinh)] PMID: 35233981摘要：细胞外囊泡 (EV) 是多细胞生物正常生理功能的基础。通过在细胞之间穿梭核酸和蛋白质，EVs 调节过多的细胞过程，尤其是那些参与免疫信号传导的细胞过程。然而，关于基于 EV 通信的生物物理原理的机械理解仍然不完整。为了实现整体理解，正在寻找解释细胞为何以及何时应用基于 EV 的通信以及 EV 表面如何促进基于蛋白质的信号传导的特定机制。在这里，作者研究了囊泡诱导的受体隔离 (VIRS) 作为一种通用机制，可增强 EV 膜上呈现的蛋白质的信号传导效力。通过合成 EV 的自下而上重构，作者表明，将受体配体 FasL 和 RANK 固定在 EV 样囊泡上，与可溶形式相比，它们的信号传导潜力增加了 100 倍以上。此外，作者在免疫突触内进行扩散模拟，以比较可溶性蛋白和 EV 呈递蛋白之间的受体激活。作者由此提出囊泡触发的膜受体局部聚集作为基于 EV 的蛋白质呈递的主要结构机制。作者得出结论，EV 充当细胞外模板，促进膜受体在 EV 接触部位的局部聚集，从而促进蛋白质间的相互作用。结果揭示了一种潜在的普遍机制，解释了基于 EV 的细胞间信号传导的独特结构利润。9.Presentation of antigen on extracellular vesicles using transmembrane domains from viral glycoproteins for enhanced immunogenicity.
使用来自病毒糖蛋白的跨膜结构域在细胞外囊泡上呈递抗原以增强免疫原性。
[J Extracell Vesicles] PMID: 35233930摘要：疫苗抗原以 DNA 或 RNA 形式启动时，可以以多种形式呈现，包括细胞内、分泌、膜结合或细胞外囊泡 (EV)。这些形式中的一种或多种形式的抗原是否在免疫诱导方面具有优势仍不清楚。在这项研究中，我们使用 GFP 作为模型抗原，首先比较了各种病毒糖蛋白的跨膜结构域 (TM) 的 EV 装载效率，然后研究了 EV 结合的 GFP (EV-GFP) 是否会增强免疫诱导。我们的数据显示，与病毒 TM 融合的 GFP 已成功加载到 EV 表面。此外，结合 GFP 的 EV 主要与外泌体标记 CD81 相关。在小鼠中对产生 EV-GFP 的质粒进行的免疫原性研究表明，与可溶性和细胞内 GFP 组相比，EV-GFP 组中的抗原特异性 IgG 和 IgA 显着增加。同样，在用 EV-GFP 构建体免疫的小鼠中，抗原刺激的脾细胞产生的与 GFP 特异性 T 细胞反应相关的细胞因子也得到了增强。用纯化的可溶性 GFP 和 GFP EV 进行的免疫原性研究进一步证实了 EV-GFP 在小鼠中的免疫增强特性。体外摄取测定表明，EV-GFP 比可溶性 GFP 更有效地被小鼠脾细胞摄取，并且这种摄取是 B 细胞优先的。总之，我们的数据表明病毒 TM 可以有效地将抗原加载到 EV 表面，并且 EV 结合抗原增强了体液和细胞介导的抗原特异性反应。10.Chloroquine treatment induces secretion of autophagy-related proteins and inclusion of Atg8-family proteins in distinct extracellular vesicle populations.
氯喹处理诱导自噬相关蛋白的分泌，并在不同的细胞外囊泡群中包含 Atg8 家族蛋白。
[Autophagy] PMID: 35220892摘要：氯喹 (CQ) 是一种溶酶体药物，通常用于抑制溶酶体降解和巨自噬/自噬。在这里，我们研究了 CQ 对细胞分泌的影响。我们发现 CQ 对溶酶体和自噬的抑制改变了分泌组，并诱导了 Atg8 直向同源物和自噬受体的释放。尤其是 Atg8 家族蛋白以脂化依赖性方式分泌在小细胞外囊泡 (sEV) 内。CQ 处理增强了 sEV 内 Atg8 家族蛋白的释放。使用全长 ATG16L1 和 ATG16L1 突变体，使 Atg8 家族蛋白在双膜而非单膜上脂化，我们证明 LC3B 在两个不同的 sEV 群体中释放：一个富含 SDCBP/Syntenin-1、CD63 和内体脂化LC3B，另一个包含 LC3B 但未富含 SDCBP/Syntenin-1 或 CD63，我们的数据支持其源自双膜来源。我们的研究结果强调了 sEV 异质性和组成的环境依赖性，并说明了自噬和 sEV 组成的整合响应溶酶体抑制。11.Osteoblast-derived vesicles induce a switch from bone-formation to bone-resorption in vivo.
成骨细胞衍生的囊泡在体内诱导从骨形成到骨吸收的转变。
[Nat Commun] PMID: 35210428摘要：骨代谢受骨形成成骨细胞和骨吸收破骨细胞之间的协同活动的调节。然而，介导成骨细胞和破骨细胞阶段之间转换的机制尚未完全阐明。在这里，我们确定了抑制骨形成和增强破骨细胞生成的成熟成骨细胞衍生的细胞外囊泡的特定子集。活体成像显示成熟的成骨细胞分泌和捕获细胞外囊泡，称为小成骨细胞囊泡 (SOV)。共培养实验表明，SOVs 抑制成骨细胞分化并增强 NF-κB 配体受体激活剂的表达，从而诱导破骨细胞分化。我们还阐明了富含 SOV 的 microRNA miR-143 通过靶向其二聚化伴侣核心结合因子 β 的 mRNA 表达来抑制 Runt 相关转录因子 2（成骨细胞生成的主要调节因子）。总之，我们将 SOV 识别为细胞间通讯的一种模式，控制体内从骨形成阶段到骨吸收阶段的动态转变。12.Ischemic Heart-Derived Small Extracellular Vesicles Impair Adipocyte Function.
缺血性心脏衍生的小细胞外囊泡损害脂肪细胞功能。
[Circ Res] PMID: 34763521摘要：急性心肌梗死患者通过不完全了解的机制遭受全身代谢功能障碍。脂肪细胞在代谢稳态中起关键作用。急性心肌梗死对脂肪细胞功能的影响尚不清楚。小细胞外囊泡 (sEVs) 对器官-器官交流至关重要。小细胞外囊泡是否以及如何介导 MI 后心肌细胞/脂肪细胞的通讯仍然未知。血浆 sEV 从假对照组 (Pla-sEV Sham) 或心肌缺血/再灌注后 3 小时 (Pla-sEV MI/R) 分离，并与脂肪细胞一起孵育 24 小时。与 Pla-sEV Sham 相比，Pla-sEV MI/R 显着改变了已知对脂肪细胞功能很重要的基因的表达，包括众所周知的代谢调节/心脏保护性脂肪因子 APN（脂联素）。Pla-sEV MI/R 激活脂肪细胞中 3 种内质网 (ER) 应激途径。这些病理改变也在用 sEVs 处理的脂肪细胞中观察到，这些sEVs 是从经受体内心肌缺血/再灌注 (MI/R) (Myo-sEV MI/R) 的成年心肌细胞中分离出来的。生物信息学/RT-qPCR 分析表明 miR-23-27-24 簇的成员在 Pla-sEV MI/R 、 Myo-sEV MI/R 和 MI/R 动物的脂肪组织中显着增加。心肌细胞特异性 miR-23-27-24 海绵的施用消除了 MI/R 动物中脂肪细胞 miR-23-27-24 的升高，支持了脂肪细胞 miR-23-27-24 簇的心肌细胞起源。与 Myo-sEV MI/R 类似，miR-27a 模拟激活的 PERK-CHOP 和 ATF6-EDEM 介导的 ER 应激。相反，miR-27a 抑制剂显着减弱 Myo-sEV MI/R 诱导的 ER 应激并恢复 APN 的产生。一种公正的方法将 EDEM3鉴定为 miR-27a 的新下游靶标。脂肪细胞 EDEM3 缺乏表型复制了由 Myo-sEV MI/R 引起的多种病理改变，而 EDEM3 过表达减弱了 Myo-sEV MI/R 导致的 ER 应激。最后，给予 GW4869 或心肌细胞特异性 miR-23-27-24 簇海绵可减轻脂肪细胞 ER 应激，改善脂肪细胞内分泌功能，并恢复 MI/R 动物的血浆 APN 水平。我们首次证明 MI/R 通过释放富含 miR-23-27-24 簇的小细胞外囊泡导致显着的脂肪细胞 ER 应激和内分泌功能障碍。靶向小细胞外囊泡介导的心肌细胞-脂肪细胞病理通讯可能具有预防 MI/R 后代谢功能障碍的治疗潜力。今天的整理就到这里。希望大家可以有所收获。大家下周见！外泌体资讯网 【2022-9期】This Week in Extracellular Vesicles
