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【2022-24期】This Week in Extracellular Vesicles

本周hzangs在最新文献中选取了12篇分享给大家,第1篇文章介绍了外泌体miR-690调控非酒精性脂肪性肝炎的功能和机制;第2篇文章介绍Foxp3阳性细胞外囊泡在皮肤移植免疫过程中的功能;第4篇文章介绍了骨细胞来源的细胞外囊泡对退行性疾病进展的调控作用;第7篇文章介绍了白血病细胞来源细胞外囊泡通过诱导MSC向脂肪细胞分化来促进白血病进展;第10篇文章综述了外泌体环状RNA在肿瘤相关研究中的研究进展。
1.MiR-690 treatment causes decreased fibrosis and steatosis and restores specific Kupffer cell functions in NASH.
MiR-690 治疗可减少 NASH 中的纤维化和脂肪变性,并恢复特定的枯否细胞功能。
[Cell Metab] PMID: 35700738
摘要:非酒精性脂肪性肝炎 (NASH) 是一种与肝功能异常相关的肝脏疾病。枯否细胞 (KCs) 产生内源性 miR-690,并通过外泌体分泌将该 miRNA 运送到其他肝细胞,例如肝细胞、募集的肝巨噬细胞 (RHM) 和肝星状细胞 (HSC)。 miR-690 直接抑制 HSC 中的纤维化、RHM 中的炎症和肝细胞中的从头脂肪生成。当在体内向 NASH 小鼠施用 miR-690 模拟物时,NASH 表型的所有特征都受到强烈抑制。在 NASH 的发展过程中,KCs 缺乏 miR-690,并且小鼠和人类 NASH 肝脏中的 miR-690 水平明显低于对照组。miR-690 的 KC 特异性 KO 促进 NASH 发病机制。miR-690 的主要目标是 NADK mRNA,NADK 水平与细胞 miR-690 含量成反比。这些研究表明,KCs 在 NASH 的病因学中起着核心作用,并提高了 miR-690 可能成为这种疾病的治疗剂的可能性。
 
2.Neuropilin-1 is present on Foxp3+ T regulatory cell-derived small extracellular vesicles and mediates immunity against skin transplantation.
Neuropilin-1 存在于 Foxp3+ T 调节细胞衍生的小细胞外囊泡上,并介导对皮肤移植的免疫。
[J Extracell Vesicles] PMID: 35676234
摘要:在 T 调节 (Treg) 细胞为控制免疫反应而施加的抑制机制中,最近提出了小细胞外囊泡 (sEV) 的分泌作为一种新的不依赖于接触的免疫调节机制。先前的研究表明,Treg 细胞产生 sEV,包括外泌体,能够通过转移 microRNA、细胞因子、产生腺苷来调节 CD4+ T 细胞和树突状细胞 (DC) 等抗原呈递细胞 (APC) 的效应功能,等等。以前,我们已经证明 Neuropilin-1 (Nrp1) 是 Tregs 介导的免疫抑制所必需的,主要是通过影响效应 CD4+ T 细胞的表型和功能。在这里,我们显示 Foxp3+ Treg 细胞分泌 sEV,其膜中带有 Nrp1。这些 sEV 在体外以 Nrp1 依赖性方式调节效应 CD4+ T 细胞表型和增殖。蛋白质组学分析表明,从野生型 (wt) 和 Nrp1KO Treg 细胞获得的 sEV 在与免疫耐受相关的蛋白质方面存在差异,发现从 Nrp1KO Treg 细胞获得的 sEV 中 CD73 和粒酶 B 的代表性较少。同样,我们表明 Nrp1 在 Treg 细胞衍生的 sEV 中是诱导皮肤移植耐受性所必需的,因为在用 Nrp1KO Treg 细胞衍生的 sEV 治疗的动物中发现移植物存活率降低和 M1/M2 比率增加。总而言之,这项研究首次描述了 Treg 细胞分泌含有 Nrp1 的 sEV,并且这种蛋白质是通过 sEV 局部给药促进体内移植耐受性所必需的。
 
3.Probiotic-derived Nanoparticles Inhibit ALD through Intestinal miR194 Suppression and Subsequent FXR Activation.
益生菌衍生的纳米颗粒通过肠道 miR194 抑制和随后的 FXR 激活来抑制 ALD。
[Hepatology] PMID: 35689610
摘要:肠道法尼醇 X 受体 (FXR) 在酒精相关性肝病 (ALD) 中起关键作用。我们旨在研究酒精诱导的生态失调是否增加了抑制 Fxr 转录的肠道 miR194,以及鼠李糖乳杆菌衍生的外泌体样纳米颗粒 (LDNPs) 是否通过调节小鼠肠道 miR194-FXR 信号传导来防止 ALD。使用慢性酒精暴露小鼠模型,除了减少配体介导的 FXR 激活外,酒精喂养还抑制了肠道 Fxr 转录并增加了 miR194 的表达。miR194 对 Fxr 的这种转录抑制在肠上皮 Caco-2 细胞和小鼠肠道中得到证实。粪便样本中 FXR 报告基因活性的降低以及肠道中 FGF15 mRNA 和血清中蛋白质水平的降低进一步证明了酒精喂养减少的肠道 FXR 活化,这导致肝胆汁酸合成和脂肪生成增加。我们进一步证明,酒精喂养增加的 miR194 表达是由牛磺酸上调基因 1 (Tug1) 通过肠道微生物群调节牛磺酸代谢介导的。重要的是,三天口服 LDNP 会增加携带胆汁盐水解酶 (BSH) 的细菌,这些细菌会降低结合胆汁酸并增加肠道牛磺酸浓度,从而上调 Tug1,从而抑制肠道 miR194 的表达和 FXR 活化的恢复。激活的 FXR 上调 FGF15 信号传导,随后减少肝胆汁酸合成和脂肪生成并减弱 ALD。LDNPs 的这种保护作用在Fgf15 -/- 小鼠中被消除。我们进一步表明,在 ALD 患者的粪便样本中,miR194 上调,而 BSH 活性和牛磺酸水平降低。我们的研究结果表明,肠道微生物群介导的 miR194 调节通过调节肠道 FXR 信号传导促进 ALD 发病机制和 LDNPs 的保护作用。
 
4.The Protective Effects of Osteocyte-Derived Extracellular Vesicles Against Alzheimer's Disease Diminished with Aging.
骨细胞来源的细胞外囊泡对阿尔茨海默病的保护作用随着年龄的增长而减弱。
[Adv Sci (Weinh)] PMID: 35508803
摘要:阿尔茨海默病 (AD) 和骨质疏松症 (OP) 都是常见的与年龄相关的退行性疾病,临床流行病学分析表明两种疾病密切相关。然而,目前的认识还缺乏明确的脑与骨之间的病理关系。在这里,发现年轻的骨细胞是骨骼中最丰富的细胞,它分泌细胞外囊泡 (OCY Young -EVs) 以改善 APP/PS1 小鼠和模型细胞中的认知障碍和 AD 的发病机制。OCY Young-EVs 的这些好处在老年骨细胞衍生 EVs (OCY Aged-EVs) 中减弱。基于自建的OCY-EVs示踪转基因小鼠模型和体内荧光成像系统,观察到OCY-EVs在生理和病理条件下转运至大脑。在 Aβ40 诱导的年轻 AD 模型小鼠的海马给药中,髓内注射 Rab27a-shRNA 腺病毒可抑制 OCY Young -EVs 从骨中分泌并加重认知障碍。蛋白质组学定量分析表明,OCY Young -EVs 与 OCY Aged -EVs 相比,具有更高水平的 AD 相关通路的多种保护因子。该研究揭示了 OCY-EV 作为大脑健康调节剂的作用,表明了一种新的骨脑交流机制。
 
5.Biomimetic Nanocarriers Guide Extracellular ATP Homeostasis to Remodel Energy Metabolism for Activating Innate and Adaptive Immunity System.
仿生纳米载体引导细胞外 ATP 稳态重塑能量代谢以激活先天和适应性免疫系统。
[Adv Sci (Weinh)] PMID: 35396800
摘要:通过靶向肿瘤内失调代谢途径的代谢干预已显示出重振抗肿瘤免疫的希望。然而,已获批准的小分子免疫调节剂通常具有较低的反应率和严重的脱靶毒性。ATP 在形成肿瘤微环境 (TME) 的成分的能量代谢中起着至关重要的作用,并影响癌症免疫监视。在这里,报道了一种纳米载体辅助免疫代谢治疗策略,该策略针对 ATP 腺苷轴用于 TME 的代谢重编程。胞外酶 (CD39) 拮抗剂 POM1 和 AMP 活化蛋白激酶 (AMPK) 激动剂二甲双胍均封装在癌细胞衍生的外泌体中,并用作肿瘤靶向递送的纳米载体。这种方法增加了促炎细胞外 ATP (eATP) 的水平,同时防止了免疫抑制腺苷的积累并减轻了缺氧。升高的 eATP 会触发 P2X7-NLRP3-炎性体的激活,从而驱动巨噬细胞焦亡,增强树突状细胞 (DC) 的成熟和抗原能力,从而增强 T 细胞和自然杀伤 (NK) 细胞的细胞毒功能。因此,协同抗肿瘤免疫反应被启动以抑制肿瘤进展、抑制肿瘤远处转移、提供长期免疫记忆以防止肿瘤复发并克服抗 PD1 耐药性。总体而言,这项研究提供了一种创新策略,可在癌症治疗中推进 eATP 驱动的抗肿瘤免疫。
 
6.Extracellular vesicles in cancer therapy.
癌症治疗中的细胞外囊泡。
[Semin Cancer Biol] PMID: 35688334
摘要:细胞外囊泡 (EVs),包括各种携带细胞衍生货物的膜包裹纳米颗粒,在生理和病理过程中介导一种主要类型的细胞间通讯。癌细胞和非癌细胞都分泌 EV,它们可以传播并影响原发肿瘤部位和远处器官的各种类型的细胞。肿瘤衍生的 EV 有助于癌细胞的可塑性和对治疗的抵抗力、肿瘤微环境的适应、局部和全身血管重塑、免疫调节以及转移前生态位的建立。因此,针对肿瘤来源的 EV 的产生、摄取和功能已成为独立或联合治疗癌症的新策略。另一方面,由于 EV 货物部分反映了分泌细胞的基因组成和表型特性,正在开发可在生物体液中检测到的基于 EV 的生物标志物,用于癌症诊断以及预测和监测肿瘤对治疗的反应。与此同时,来自可能安全来源的细胞外囊泡正在被开发为抗癌治疗剂和抗癌疫苗的运载工具。许多评论讨论了细胞外囊泡的生物发生和特征及其在癌症中的功能。在这里,我强调了将 EV 研究成果转化为改善癌症治疗的最新进展,包括基于 EV 的非侵入性生物标志物和针对肿瘤衍生 EV 的治疗剂的开发以及治疗性 EV 的工程。
 
7.Acute Myeloid Leukemia Cells Educate Mesenchymal Stromal Cells toward an Adipogenic Differentiation Propensity with Leukemia Promotion Capabilities.
急性髓系白血病细胞“驯化”间充质基质细胞向脂肪分化倾向从而促进白血病进展。
[Adv Sci (Weinh)] PMID: 35686138
摘要:间充质基质细胞 (MSCs) 是骨髓 (BM) 微环境的基本元素,它已广泛参与导致白血病生长和耐药性的途径。最近的报告显示白血病患者来源的 MSCs 的基因型和表型改变,表明 MSCs 可能被教育/重新编程。然而,结果一直没有定论,可能是由于白血病的异质性。在这里,作者报告说,急性髓性白血病 (AML) 诱导 MSCs 向脂肪分化倾向发展。RNAseq 分析揭示了在脂肪细胞分化过程中富集的基因表达显着上调和成骨细胞分化减少。这种改变伴随着从糖酵解到更依赖氧化磷酸化的方式的代谢转变。机制研究表明,AML 细胞衍生的外泌体在 AML 细胞介导的 MSCs 教育/重编程过程中发挥着至关重要的作用。用 AML 衍生的外泌体预先给予小鼠 BM 微环境可大大增强体内白血病的植入。定量蛋白质组学分析确定了一系列在 AML 衍生的外泌体中表达不同的外泌体蛋白成分,这代表了基于外泌体的 AML 细胞-MSCs 通讯靶向的新型治疗策略的机会。总的来说,数据显示受 AML 教育的 MSCs 倾向于分化成导致疾病进展的脂肪细胞,这表明白血病与微环境成分之间存在复杂的相互作用。
 
8.Dynamic Reconfiguration of Subcompartment Architectures in Artificial Cells.
人工细胞中子隔室结构的动态重构。
[ACS Nano] PMID: 35695383
摘要:人造细胞是由旨在模仿细胞过程、行为和架构的生物分子构建块构成的最小结构。细胞生命的一个几乎无处不在的特征是内部内容的空间组织。我们从生物学中了解到,内容的组织(包括膜结合的细胞器)与细胞功能有关,并且这一特征是动态的:划分的存在、位置和程度随时间而变化。然而,基于囊泡的人工细胞目前无法模拟这种基本的细胞特性。在这里,我们描述了一种解决这一技术瓶颈的人工细胞设计策略。我们创建了一系列人工细胞结构,这些结构具有位于人工细胞膜内表面或外表面的多室组件。利用液-液相分离,我们还可以设计附着在细胞表面的凝聚子隔室的空间隔离区域。这些结构可以感知环境条件的变化,并通过从膜表面上的浓缩多室层可逆地转变为细胞腔中的分散状态来响应,模仿生物细胞中发现的动态区室化。同样,我们设计了可以释放到环境中的类似外泌体的子隔室。我们可以通过使用两种类型的触发器来实现这一点:化学(添加盐)和机械(通过使用光阱拉动膜系绳)。这些方法使我们能够控制人工细胞在种群和单细胞水平上的划分状态。
 
9.Circulating Exosomal miR-493-3p Affects Melanocyte Survival and Function by Regulating Epidermal Dopamine Concentration in Segmental Vitiligo.
循环外泌体 miR-493-3p 通过调节节段性白癜风中的表皮多巴胺浓度影响黑素细胞的存活和功能。
[J Invest Dermatol] PMID: 35690140
摘要:循环外泌体 miRNA 已被用作各种疾病的潜在生物标志物。然而,迄今为止,尚未确定节段性白癜风(SV)患者循环外泌体的 miRNA 表达谱。因此,我们旨在确定循环外泌体 miRNA 的表达谱,并研究它们在 SV 发病机制中的作用。我们的研究确定了 SV 中循环外泌体 miRNA 的表达谱,并选择 miR-493-3p 作为候选生物标志物,其在 SV 患者的循环外泌体和病变中的表达显着增加。循环外泌体被人原代角质形成细胞内化并在体外增加多巴胺分泌。此外,角质形成细胞中的 miR-493-3p 过表达增加了培养上清液中的多巴胺浓度,通过靶向异质核导致 ROS 和黑素细胞凋亡显着增加,以及共培养系统中黑素细胞增殖和黑色素合成减少。我们还证实,核糖核蛋白 U (hnRNPU)可以结合并调节多巴胺的主要降解酶儿茶酚-O-甲基转移酶 (COMT)。因此,循环外泌体 miR-493-3p 是 SV 的生物标志物,miR-493-3p/hnRNPU/COMT/多巴胺轴可能导致 SV 发病机制中的黑素细胞失调。
 
10.Roles of exosomal circRNAs in tumour immunity and cancer progression.
外泌体 circRNA 在肿瘤免疫和癌症进展中的作用。
[Cell Death Dis] PMID: 35676257
摘要:肿瘤免疫在癌症的发展中起着重要作用。肿瘤免疫治疗是抗肿瘤治疗的重要组成部分。外泌体是一种细胞外囊泡,作为细胞间通讯和分子转移的介质,在肿瘤免疫中发挥重要作用。环状 RNA (circRNA) 是一种新型的非编码 RNA,富含于外泌体中。在这篇综述中,我们描述了外泌体 circRNA 对各种免疫细胞的影响以及这些影响的机制,包括巨噬细胞、中性粒细胞、T 细胞和自然杀伤 (NK) 细胞。接下来,我们详细阐述外泌体提取的最新进展。此外,还描述了外泌体 circRNA 作为潜在预后和药物敏感性标志物的功能。我们展示了外泌体 circRNA 在调节肿瘤免疫、预测患者预后和评估药物疗效方面的巨大前景。
 
11.Localized plasmonic sensor for direct identifying lung and colon cancer from the blood.
用于直接从血液中识别肺癌和结肠癌的局部血浆传感器。
[Biosens Bioelectron] PMID: 35598554
摘要:金属蛋白酶-1组织抑制剂(TIMP-1)蛋白可以调节癌细胞中某些蛋白酶和microRNAs的表达,通过分析TIMP-1在外泌体上的表达来诊断癌症的可能性很大。然而,通过无标记方法从血浆中的外泌体中获得可靠的 TIMP-1 生理信息仍然是一个巨大的挑战。在这里,我们设计了一种用合成的 CP05 多肽功能化的多孔等离子体 SERS 芯片,它可以特异性地捕获和区分不同来源的外泌体。SERS芯片可以准确定位TIMP-1蛋白中的等离激元,分析不同外泌体相关指纹峰的差异。基于所设计的 SERS 芯片,我们通过独特的拉曼光谱和机器学习方法,在单个囊泡水平上成功区分了肺癌和结肠癌细胞来源的外泌体与正常外泌体。该工作不仅为拉曼技术在人体肿瘤监测和预后中的应用提供了实用的SERS芯片,也为在光谱水平上分析外泌体特征提供了新思路。
 
12.miRNAs mediated drug resistance in hematological malignancies.
miRNA介导血液系统恶性肿瘤的耐药性。
[Semin Cancer Biol
] PMID: 33757848
摘要:尽管在过去几十年中血液系统恶性肿瘤的治疗方法有所改进,但难治性疾病仍然存在,癌症耐药性仍然是这些癌症患者临床管理的主要障碍。对这个问题的研究已经很广泛,并且不同的机制和分子与耐药性有关。MicroRNAs (miRNAs) 已被描述为癌症(包括血液肿瘤)中具有重要作用的调控分子,并且是其进展、侵袭性和对治疗的反应的主要参与者。miRNA 与抗癌药物的耐药性和调节癌细胞对多种抗癌药物的敏感性密切相关。此外,还报道了包装成细胞外囊泡 (EVs-miRNA) 的 miRNA 的这种作用,这反过来又被描述为耐药性水平转移到敏感细胞的必要条件。一些研究已经建议使用 miRNA 作为药物反应和临床结果预测的生物标志物,以及在血液疾病中很有前景的治疗工具。事实上,基于 miRNA 的治疗工具与传统药物的结合有助于克服耐药性。本综述探讨了 miRNA 在血液系统恶性肿瘤(即多发性骨髓瘤、白血病和淋巴瘤)发病机制中的作用,强调了它们在耐药性及其潜在临床应用中的重要作用。
 
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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