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【2022-36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篇文章介绍了细胞外囊泡在脂肪组织与大脑的远距离通讯中的功能作用,并阐释了其参与胰岛素相关的认知障碍;第2篇文章开发了一种可用于缓解阿霉素引起的心脏毒性的细胞外囊泡;第3篇文章是临床试验中的分析结果,介绍了细胞外囊泡对肝癌药物治疗响应的预测作用;第4篇文章介绍了基于细胞外囊泡的可以环节支架处再狭窄的心脏支架;第8篇文章介绍细胞外囊泡介导结直肠癌转移的新机制。

1.Extracellular vesicles mediate the communication of adipose tissue with brain and promote cognitive impairment associated with insulin resistance.

细胞外囊泡介导脂肪组织与大脑的交流,并促进与胰岛素抵抗相关的认知障碍。

[Cell Metab] PMID: 36070680

摘要:以肥胖相关胰岛素抵抗为主要表现的 2 型糖尿病与认知障碍风险增加有关。脂肪组织在这个过程中起着重要作用。在这里,我们证明了脂肪组织衍生的细胞外囊泡 (EVs) 及其货物 microRNAs (miRNAs) 介导脂肪组织和大脑之间的器官间通讯,其可以以膜蛋白依赖性方式转移到大脑中并富含神经元,尤其是海马体。进一步的研究表明,来自高脂饮食 (HFD) 喂养的小鼠或糖尿病患者的脂肪组织衍生的 EV 会导致显着的突触丧失和认知障碍。这些 EV 中 miRNA 货物的消耗显着减轻了它们对认知功能的不利影响。总的来说,这些数据表明,靶向脂肪组织衍生的 EV 或其货物 miRNA 可能为糖尿病认知障碍的药物干预提供有希望的策略。

 

2.Decoy Exosomes Offer Protection Against Chemotherapy-Induced Toxicity.

诱饵外泌体可防止化疗引起的毒性。

[Adv Sci (Weinh)] PMID: 36058003

摘要:癌症患者经常面临化疗引起的严重器官毒性。其中,化疗引起的肝毒性和心脏毒性是癌症患者死亡的主要原因。化疗引起的心脏毒性甚至创造了一个名为“心脏肿瘤学”的新学科。因此,减轻化疗引起的毒副反应已成为提高癌症患者生存率和生活质量的关键问题。在这项工作中,具有“GC”丰富的四面体 DNA 纳米结构 (TDN) 的间充质干细胞外泌体被修饰以形成诱饵外泌体 (Exo-TDN)。 Exo-TDN 减少 DOX 诱导的肝毒性,因为“GC”碱基对清除 DOX。此外,带有心肌病肽的 Exo-TDN (Exo-TDN-PCM) 被设计用于特异性靶向心肌细胞。注射 Exo-TDN-PCM 可显着降低 DOX 诱导的心脏毒性。有趣的是,Exo-TDN-PCM还可以促进巨噬细胞极化成M2型进行组织修复。此外,这些诱饵外泌体不会影响 DOX 的抗癌作用。这种诱饵外泌体策略可作为减少化学诱导毒性的有希望的疗法。

 

3.Extracellular Vesicles May Predict Response to Radioembolization and Sorafenib Treatment in Advanced Hepatocellular Carcinoma: An Exploratory Analysis from the SORAMIC Trial.

细胞外囊泡可能预测晚期肝细胞癌对放射栓塞和索拉非尼治疗的反应:来自 SORAMIC 试验的探索性分析。

[Clin Cancer Res] PMID: 35763041

摘要:SORAMIC 是一项针对接受索拉非尼选择性内放射治疗 (SIRT) 的晚期肝细胞癌 (HCC) 患者的随机对照试验。我们研究了基于细胞外囊泡 (EV) 的蛋白质组学在治疗反应预测中的价值。分析人群包括 25 名接受 SIRT+索拉非尼的患者和 20 名单独接受索拉非尼的患者。根据 AFP 和影像学或总生存期的变化,将患者分为有反应者或无反应者。通过 LC/MS 对血浆 EV 进行蛋白质组学分析,然后进行生物信息学分析。候选 EV 蛋白的临床相关性通过自举内部抽样验证的生存和接受者操作特征分析进行验证。通过肝脏和肿瘤组织的 IHC 染色以及血细胞的转录组学来探索循环 EV 的起源。蛋白质组学分析确定了 56 和 27 种 EV 蛋白,它们分别在接受 SIRT+索拉非尼和单独索拉非尼的应答者和无应答者之间的血浆 EV 中差异表达。高 EV-GPX3/ACTR3 和低 EV-ARHGAP1 被确定为基线的 13 名 SIRT+索拉非尼应答者的候选生物标志物。这些患者在联合治疗后 6 至 9 周显示 EV-VPS13A 和 EV-KALRN 丰度降低,具有显着的 AUC 和引导 P 值。相反,低 GPX3 和高 ARHGAP1 对索拉非尼单药治疗表现出更好的反应,AUC = 0.9697 和 0.9192 以及引导 P 值分别为 8.34×10^-5 和 7.98×10^-4。 HCC 肿瘤可能是循环 EV 的起源。在这项探索性研究中,基于 EV 的蛋白质组学预测代谢性晚期 HCC 患者对 SIRT+索拉非尼和仅索拉非尼治疗的反应。

 

4.Exosome-Loaded Pro-efferocytic Vascular Stent with Lp-PLA2-Triggered Release for Preventing In-Stent Restenosis.

带有 Lp-PLA2 触发释放的外泌体负载前细胞血管支架,用于预防支架内再狭窄。

[ACS Nano] PMID: 36066255

摘要:细胞增多症缺陷被认为是动脉粥样硬化的关键事件。未能清除血管支架下动脉粥样硬化斑块中的凋亡细胞导致无法解决下方的炎症。然而,细胞增多症修复仍局限于非支架治疗。在这里,我们确定了一种促细胞活性剂,并因此开发了一种生物反应性促细胞活性血管支架,旨在用于支架后愈合。发现源自间充质干细胞的外泌体能够通过 SLC2a1、STAT3/RAC1 和 CD300a 途径调节胞吐作用,并通过 CD36 介导的途径调节泡沫细胞形成过程。前细胞外泌体被封装到基于脂质体的多泡室中并移植到血管支架上。多囊泡能够在 Lp-PLA 2 环境下释放外泌体。与裸金属支架相比,在 Lp-PLA 2 存在下的外泌体支架提高了凋亡细胞清除率,并减少了细胞异常大鼠模型中的新内膜厚度。总体而言,我们确定了一种能够通过多种信号通路调节靶细胞的促细胞活性剂——外泌体,是服务于复杂病理环境的良好候选者,这种具有生物响应性的促细胞活性血管支架是预防支架后并发症的一种有吸引力的方法.

 

5.Transcript Engineered Extracellular Vesicles Alleviate Alloreactive Dynamics in Renal Transplantation.

转录工程化细胞外囊泡减轻肾移植中的同种异体反应动力学。

[Adv Sci (Weinh)] PMID: 36073846

摘要:膜分子的直接接触和细胞因子相互作用协调免疫稳态。然而,克服距离和速度障碍的阈值,实现粘附介导的免疫相互作用仍然很困难。在这里,受调节性 T 细胞的自然趋化性的启发,设计了多功能化 FOXP3 基因工程细胞外囊泡,称为 Foe-TEV,它显示有粘附分子、调节细胞因子和涉及 CTLA-4 和 PD-1 的共抑制接触分子,通过有限的外源基因转导。 Foe-TEVs 有效地粘附在同种异体肾移植物中同种异体损伤的肾小管、内皮和肾小球区域,从而减轻细胞原位死亡和慢性纤维化转变。值得注意的是,转录工程将囊泡的跟踪速度逆转为保留的表型,并将阻滞系数提高 2.16 倍,直接相互作用并减弱适应性淋巴器官中过度的同种异敏化动力学。在小鼠同种异体移植中,免疫粘合剂 Foe-TEVs 可减轻病理反应,恢复肾功能,具有良好的超微结构和提高的肾小球滤过率,并将受体的存活期从 30.16 天延长至 92.81 天,证明了细胞外囊泡的传递,遗传专为免疫粘合剂而设计,是治疗移植排斥的有前途的策略。

 

6.A Triple Therapeutic Strategy with Antiexosomal Iron Efflux for Enhanced Ferroptosis Therapy and Immunotherapy.

抗外泌体铁外流的三重治疗策略,用于增强铁死亡治疗和免疫治疗。

[Small] PMID: 36071027

摘要:铁死亡是一种受调控的细胞死亡形式,它不仅可以杀死肿瘤细胞,还可以增强肿瘤细胞的免疫原性,已被证明与多种肿瘤治疗有关,尤其是在癌症免疫治疗中。据报道,肿瘤细胞衍生的外泌体影响肿瘤的进展和转移过程。在铁死亡过程中,外泌体也被证明是在细胞内高铁浓度下输出铁并抵抗铁死亡的介质。在这方面,铁死亡诱导剂和含铁外泌体抑制剂的联合应用可能会增强铁死亡。在此,构建了由氧化铁纳米颗粒、附有奥沙利铂的聚合物和 siProminin2 组成的生物相容性混合纳米颗粒。 siProminin2 介导的外泌体抑制可以恢复细胞内铁浓度,这也可以抑制肿瘤细胞衍生的外泌体的分泌。免疫疗法与奥沙利铂、基于铁死亡的癌症疗法和抑制肿瘤细胞衍生的外泌体相结合可以增强免疫激活作用。纳米颗粒代表了一种出色的三联疗法,可用于增强基于铁死亡的癌症疗法和免疫疗法。

 

7.Brain Microenvironment Responsive and Pro-angiogenic Extracellular Vesicle-Hydrogel for Promoting Neurobehavioral Recovery in Type 2 Diabetic Mice after Stroke.

脑微环境响应和促血管生成细胞外囊泡水凝胶促进 2 型糖尿病小鼠中风后神经行为恢复。

[Adv Healthc Mater] PMID: 36074801

摘要:患有糖尿病的中风患者比非糖尿病中风患者的神经系统预后更差,对非糖尿病中风患者有益的治疗不一定对糖尿病中风患者有效。虽然干细胞衍生的细胞外囊泡 (EVs) 显示出治疗中风的巨大潜力,但由于缺乏保留和控制释放到大脑中的 EVs 的方法,结果仍然不能令人满意。本文介绍了一种葡萄糖/活性氧双响应水凝胶,该水凝胶具有优异的可注射性、生物相容性和自愈能力,可作为 EVs 装载工具和大脑中的智能 EVs 缓释系统。这些 EVs-水凝胶是通过苯基硼酸改性的透明质酸和聚乙烯醇的交联,并与神经干细胞衍生的 EVs 融合而开发的。结果表明,EV 稳定地掺入水凝胶中,并且可以响应 2 型糖尿病小鼠中风后的大脑微环境而可控地释放。 EVs-水凝胶发挥出色的血管生成作用,增加人脐静脉内皮细胞的迁移和管形成。此外,将 EVs 水凝胶注射到缺血性小鼠大脑中可增强 EVs 的保留并促进持续释放,促进血管生成,并改善神经行为恢复。这些结果表明,这种微环境响应和持续释放的 EVs-水凝胶系统为糖尿病中风提供了一种安全、有效的治疗方法。

 

8.Extracellular vesicles from colorectal cancer cells promote metastasis via the NOD1 signalling pathway.

来自结直肠癌细胞的细胞外囊泡通过 NOD1 信号通路促进转移。

[J Extracell Vesicles] PMID: 36068649

摘要:模式识别受体 (PRR) 已被证明可通过感知肿瘤细胞衍生的小细胞外囊泡 (EV) 促进肿瘤转移。核苷酸结合寡聚化结构域 1 (NOD1) 是一种细胞质 PRR,通过检测细菌产物在结直肠癌 (CRC) 中发挥作用。然而,在确定 CRC 细胞衍生的 EVs (CRC-EVs) 以增强 CRC 肝转移 (CRC-LM) 后,NOD1 作用的确切机制仍然知之甚少。在这里,我们证明 CRC-EVs 激活巨噬细胞中的 NOD1 以启动炎性细胞因子和趋化因子的分泌。 NOD1 激活的巨噬细胞也促进 CRC 细胞迁移,而在小鼠肝转移 (LM) 模型中,NOD1 缺陷小鼠在 CRC-EV 治疗后表现出转移减少。此外,细胞分裂周期 42 (CDC42) 是一种小的 Rho 鸟苷-5'-三磷酸 (GTP) 酶,由 CRC-EV 传递到巨噬细胞中,并在其中激活 NOD1。此外,来自 CRC-LM 患者血浆的 EV 介导人外周血单核细胞中 NOD1 的活化。此外,肿瘤组织中的高 NOD1 表达与 CRC-LM 的预后不良有关。我们的研究结果表明,CRC-EVs 激活 NOD1 以促进肿瘤转移,因此,NOD1 可作为 CRC-LM 诊断和治疗的潜在靶点。

 

9.Novel antitumor therapeutic strategy using CD4+ T cell-derived extracellular vesicles.

使用 CD4+ T 细胞衍生的细胞外囊泡的新型抗肿瘤治疗策略。

[Biomaterials] PMID: 36067566

摘要:细胞外囊泡 (EV) 通过携带源自细胞的生物活性分子介导细胞间串扰。最近,据报道免疫细胞衍生的 EV 可调节关键的生物学功能,如肿瘤进展。 CD4 + T 细胞协调整体免疫;然而,他们的细胞外囊泡的生物学作用尚不清楚。这项研究表明,源自 CD4 + T 细胞的 EV 通过增强 CD8 + T 细胞的增殖和活性而不影响调节性 T 细胞 (Tregs) 来增加其抗肿瘤反应。此外,与 IL2 未刺激的 CD4 + T 细胞衍生的 EV 相比,源自白细胞介素 2 (IL2) 刺激的 CD4 + T 细胞的 EV 诱导 CD8 + T 细胞的抗肿瘤反应更强。从机制上讲,CD4 + T 细胞衍生的 EV 中的 miR-25-3p、miR-155-5p、miR-215-5p 和 miR-375 负责诱导 CD8 + T 细胞介导的抗肿瘤反应。在黑色素瘤小鼠模型中,EVs 通过激活 CD8 + T 细胞有效地抑制肿瘤生长。该研究表明,除 IL2 外,EV 是 CD4 + 和 CD8 + T 细胞之间的重要介质。此外,与临床上用作抗肿瘤剂的 IL2 不同,CD4 + T 细胞衍生的 EV 可刺激 CD8 + T 细胞而不激活 Treg。因此,CD4 + T 细胞衍生的 EV 可能通过诱导 CD8 + T 细胞介导的抗肿瘤反应为癌症免疫治疗提供新的方向。

 

10.Necroptosis is associated with Rab27-independent expulsion of extracellular vesicles containing RIPK3 and MLKL.

坏死性凋亡与含有 RIPK3 和 MLKL 的细胞外囊泡的不依赖于 Rab27 的排出有关。

[J Extracell Vesicles] PMID: 36063142

摘要:细胞外囊泡 (EV) 分泌是细胞释放生物分子的重要机制。最近发现一种常见的坏死性凋亡效应子混合谱系激酶结构域(如 (MLKL))参与小型和大型 EV 的生物发生,而与其在坏死性凋亡中的功能无关。当前研究的目的是获得对坏死性凋亡过程中 EV 生物发生的机制见解。通过纳米粒子跟踪分析评估 EV 数量显示,在坏死性凋亡期间释放的 EV 数量增加。为了评估这种囊泡的性质,我们对健康或坏死细胞释放的 EV 进行了新适应的、基于质谱的高灵敏度蛋白质组学。与健康细胞释放的 EV 相比,坏死性凋亡过程中释放的 EV 含有明显更多的独特蛋白质。受体相互作用蛋白激酶 3 (RIPK3) 和 MLKL 是在坏死性凋亡过程中释放的 EV 中富含的蛋白质之一。此外,源自缺乏 Rab27a 和 Rab27b 的小鼠的小鼠胚胎成纤维细胞 (MEF) 显示出基础 EV 释放减少,但作为野生型 MEF,对具有增强的 EV 生物发生的坏死性凋亡有反应。相比之下,坏死性凋亡相关的 EV 对 Ca 2+ 消耗或溶酶体破坏敏感。两种治疗都不影响 RIPK3 介导的 MLKL 磷酸化。使用 RIPK3 免疫沉淀质谱法对坏死性 EV 进行的无偏筛选导致在 RIPK3 免疫复合物中鉴定出 Rab11b。我们的数据表明,坏死性凋亡将 EV 的生物发生从依赖 Rab27a/b 的机制转变为溶酶体介导的机制。

 

11.Liver-originated small extracellular vesicles with TM4SF5 target brown adipose tissue for homeostatic glucose clearance.

带有 TM4SF5 的源自肝脏的小细胞外囊泡靶向棕色脂肪组织,用于稳态葡萄糖清除。

[J Extracell Vesicles] PMID: 36063136

摘要:跨膜 4 L 家族成员 5 (TM4SF5) 与慢性肝病有关,尽管其在葡萄糖稳态中的作用仍然未知。 TM4SF5 缺乏导致年龄依赖性葡萄糖(不)耐受,与胰岛素敏感性无关。此外,肝脏 TM4SF5 与 GLUT1 的结合促进了葡萄糖的摄取和糖酵解。过量的葡萄糖补充导致肝细胞分泌装载有 TM4SF5 (hep-sEV Tm4sf5) 的小细胞外囊泡 (sEV),这表明 sEV Tm4sf5 在葡萄糖代谢和体内平衡中发挥作用。 Hep-sEV Tm4sf5 比 sEV Control 小,并为有效的器官趋向性募集蛋白质。肝脏衍生的 sEV,通过肝脏闭合静脉回路 (LCVC),使用肝脏 TM4SF5 过表达 (Alb-Tm4sf5 TG) 小鼠 (liv-sEV Tm4sf5),改善 Tm4sf5 -/- KO 小鼠的葡萄糖耐量并靶向棕色脂肪组织 ( BATs)。总之,与 hep-sEV 对照相比,hep-sEV Tm4sf5 通过靶向 BAT 可能更有效地清除高细胞外葡萄糖水平,这表明 sEV-4SF5 在影响与年龄相关的代谢状态和体重 (BW) 方面具有胰岛素样作用.

 

12.A biochip based on shell-isolated Au@MnO2 nanoparticle array-enhanced fluorescence effect for simple and sensitive exosome assay.

一种基于壳层隔离的 Au@MnO2 纳米颗粒阵列增强荧光效应的生物芯片,用于简单灵敏的外泌体检测。

[Biosens Bioelectron] PMID: 36058026

摘要:外泌体携带其亲代细胞的特定分子信息,被认为是一种有前途的液体活检无创生物标志物。已经提出了用于外泌体测定的大量荧光方法。然而,它们大多依赖于核酸信号放大策略,需要复杂的序列设计和实验操作。在此,基于壳隔离的 Au@MnO 2 纳米颗粒阵列的金属增强荧光 (MEF) 生物芯片被设计用于简单而灵敏的外泌体检测。所设计的方法仅包括两部分:信号转换和MEF放大。外泌体信号到DNA信号的转换是通过链置换反应实现的。微妙的转换有效地避免了空间位阻对MEF的影响,同时首次轻松放大了信号。基于壳层隔离Au@MnO 2 纳米颗粒阵列的MEF生物芯片以简单的方式实现了二次信号放大。得益于两次信号放大,该策略对外泌体表现出高灵敏度。与没有MEF的结果相比,灵敏度提高了约30倍。据我们所知,这是使用MEF策略进行外泌体检测的首次尝试。除了有利的荧光增强外,壳层分离的Au@MnO 2 纳米颗粒和Au@MnO 2 纳米颗粒阵列在缓冲溶液中均表现出优异的稳定性,有利于实际应用。此外,所提出的方法能够区分乳腺癌患者和健康人,显示其在基于外泌体的液体活检中的潜力。

今天的整理就到这里。希望大家可以有所收获。大家下周见!

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