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【2022-48期】This Week in Extracellular Vesicles

本周hzangs在最新文献中选取了10篇分享给大家,第1篇文章介绍了利用生姜来源工程化细胞外囊泡用于抗感染治疗的尝试,第2篇文章介绍了通过细胞外囊泡携带修改的CD47分子来赋予囊泡吞噬抑制作用而不传递细胞死亡信号;第3篇文章综述了脑源性细胞外囊泡在神经退行性疾病中的研究进展和潜在应用场景;第8篇文章介绍了PTEN在肿瘤来源细胞外囊泡的形成释放中的功能作用。
1.iomimeticelectrodynamicnanoparticlescomprisingginger-derivedextracellular vesicles for synergistic anti-infective therapy.包含生姜来源的细胞外囊泡的仿生电动纳米颗粒用于协同抗感染治疗。[Nat Commun] PMID: 36418895摘要:纳米技术启发了有前途的抗菌策略,而复杂的体内感染环境对合理设计用于安全有效的抗感染治疗的纳米平台提出了巨大挑战。在此,提出了一种集成电动 Pd-Pt 纳米片和天然生姜来源的细胞外囊泡 (EV) 的仿生纳米平台 (EV-Pd-Pt)。生姜来源的 EV 的引入极大地赋予了 EV-Pd-Pt 在没有免疫清除的情况下长时间的血液循环,以及在感染部位的积累。更有趣的是,EV-Pd-Pt 可以以 EV 脂质依赖性方式进入细菌内部。同时,活性氧在原位持续生成,克服了其短寿命和扩散距离的限制。值得注意的是,EV-Pd-Pt 纳米粒子介导的电动力和光热疗法表现出协同效应。此外,所提出的纳米平台理想的生物相容性和生物安全性保证了体内应用的可行性。这项概念验证工作通过利用其内在特性进行协同抗感染治疗,为开发仿生纳米粒子带来了重大希望。
2.CD47 cross-dressing by extracellular vesicles expressing CD47 inhibits phagocytosis without transmitting cell death signals.表达 工程化CD47 的细胞外囊泡抑制吞噬作用而不传递细胞死亡信号。[Elife] PMID: 36454036摘要:转基因 CD47 过表达是改善异种移植物排斥反应和对多能干细胞的同种异体反应的一种令人鼓舞的方法,其功效与 CD47 表达水平相关。然而,CD47 在连接后也会传递导致细胞功能障碍或死亡的信号,这引起了人们对过度表达 CD47 可能有害的担忧。在这里,我们公布了细胞表面 CD47 的替代来源。我们表明,从过表达 CD47(转基因或天然)的正常或肿瘤细胞中释放的细胞外囊泡,包括外泌体,可以在猪或人类细胞上诱导有效的 CD47 改变。与自体 CD47 一样,细胞表面的 CD47 能够与 SIRPα 相互作用以抑制吞噬作用。然而,自体而非改变的 CD47 诱导细胞死亡。因此,CD47 改变提供了细胞表面 CD47 的替代来源,可以在不向细胞传递有害信号的情况下引发其抗吞噬功能。 CD47 变化也表明了一种先前未发现的肿瘤诱导免疫抑制机制。我们的研究结果应该有助于进一步优化 CD47 转基因方法,该方法可以通过最大限度地减少 CD47 过表达的有害影响来改善结果。
3.Dual role of brain-derived extracellular vesicles in dementia-related neurodegenerative disorders: cargo of disease spreading signals and diagnostic-therapeutic molecules.脑源性细胞外囊泡在痴呆相关神经退行性疾病中的双重作用:疾病传播信号和诊断治疗分子的货物。[Transl Neurodegener] PMID: 36437458摘要:神经退行性疾病是最常见的残疾原因之一,占全球疾病负担的 6.3%。其中,阿尔茨海默病、帕金森病和亨廷顿病会导致认知能力下降,是个人和社会层面上最严重的症状。痴呆症发病和进展的分子机制仍知之甚少,包括可能影响分化神经元、神经胶质细胞和神经干细胞生态位的分泌因子。在过去十年中,外泌体作为相邻细胞和远处细胞之间交换信息的新型载体受到了广泛关注。这些囊泡可以被包括神经元、神经干细胞、星形胶质细胞和小胶质细胞在内的不同脑细胞产生和内化,从而影响生理和病理条件下的神经可塑性和认知功能。在这里,我们回顾了外泌体作为生物活性分子载体的作用的数据,这些生物活性分子可能参与神经退行性疾病的发病机制,并且在生物体液中可检测为痴呆症的生物标志物。我们还讨论了干细胞来源的囊泡在神经变性依赖性认知衰退的实验模型中的治疗潜力的实验证据。
4.Urine-derived exosomes from individuals with IPF carry pro-fibrotic cargo.来自 IPF 个体的尿液来源的外泌体携带促纤维化物质。[Elife] PMID: 36454035摘要:微小 RNA (miRNA) 和细胞外囊泡中包含的其他成分可能反映疾病的存在。特发性肺纤维化(IPF) 患者的肺组织、痰液和血清显示出 miRNA 表达的改变。我们设计这项研究是为了测试来自 IPF 个体的尿液和/或组织来源的外泌体 miRNA 是否携带可促进纤维化的物质。从尿液 (U-IPFexo)、肺组织肌成纤维细胞 (MF-IPFexo)、患有 IPF 的个体 (n=16) 和年龄/性别匹配的无肺病对照 (n=10) 的血清中分离外泌体。我们分析了分离的外泌体的 microRNA 表达及其体内生物分布。我们研究了对离体皮肤伤口愈合和体内小鼠肺模型的影响。 U-IPFexo 或 MF-IPFexo 表达 miR-let-7d、miR-29a-5p、miR-181b-3p 和 miR-199a-3p,这与之前关于从 IPF 患者的肺组织/血清中获得的miRNA 表达的报道一致。体内生物分布实验在静脉输注后 5 分钟内检测到正常 C57Bl6 小鼠肺部的生物发光外泌体,随后分布到其他器官,无论外泌体来源如何。在肺泡上皮 I 型和 II 型细胞中观察到用金纳米粒子标记并通过透射电子显微镜成像的外泌体。用 U-IPFexo 或 MF-IPFexo 处理非纤维化肺获得的人和小鼠肺穿孔产生纤维化表型。在人体离体皮肤模型和体内肺模型中也诱导了纤维化表型。我们的结果提供了 IPF 系统特征的证据,即从纤维化来源获得的外泌体含有促纤维化 miRNA,并干扰在皮肤和肺模型中测量的组织损伤反应。
5.Immunogenic Nanovesicle-Tandem-Augmented Chemoimmunotherapy via Efficient Cancer-Homing Delivery and Optimized Ordinal-Interval Regime.免疫原性纳米囊泡通过有效的癌症归巢递送和优化的顺序间隔制度增强化学免疫疗法。[Adv Sci (Weinh)] PMID: 36453573摘要:三阴性乳腺癌 (TNBC) 标准护理治疗临床指南推荐将免疫检查点抑制剂 (ICI) 与蒽环类药物联合使用的策略。尽管如此,一些基本的临床原则仍有待阐明以实现良好的治疗效果,包括癌症归巢传递效率和顺序间隔制度。肿瘤来源的细胞外囊泡 (TDEV) 作为肿瘤内细胞间通讯的载体,可以包裹治疗剂和肿瘤。然而,TDEVs 中的 PD-L1 过表达导致体内循环过程中的全身免疫抑制,最终抑制瘤内 T 活性。在本研究中,CRISPR/Cas9 编辑的 Pd-l1 KO TDEV-融合蒽环类多柔比星 (DOX) 脂质体具有高药物包封率 (97%),可将 DOX 同源递送至乳腺癌细胞以增强免疫原性反应并诱导 PD- L1 在肿瘤中过度表达。通过设置使肿瘤对 ICIs 敏感的阶段,用二硫键连接的 PD1 交叉锚定的 TDEVs 纳米凝胶以一天的间隔连续治疗可以在肿瘤中持续释放 PD1,引发高比例的效应 T 细胞介导的原位和在携带 4T1 的TNBC 小鼠模型中没有脱靶副作用的转移性肿瘤。这种 TDEV 串联增强化学免疫治疗策略具有高效的癌症归巢传递能力和优化的顺序间隔机制,为在临床水平上开发用于 TNBC 治疗的化学免疫治疗制剂奠定了坚实的基础。
6.Reprogramming of T cell-derived small extracellular vesicles using IL2 surface engineering induces potent anti-cancer effects through miRNA delivery.使用 IL2 表面工程对 T 细胞衍生的小细胞外囊泡进行重编程,可通过 miRNA 递送诱导有效的抗癌作用。[J Extracell Vesicles] PMID: 36447429摘要:细胞衍生的小细胞外囊泡 (sEV) 具有抗癌作用。然而,应加强它们的抗癌潜力以提高临床适用性。在此,我们从通过柔性接头在质膜上表达 IL2 的工程化 Jurkat T 细胞生成了 IL2-tethered sEVs (IL2-sEVs),以诱导自分泌效应。IL2-sEVs 在不影响调节性 T (T reg ) 细胞的情况下增加 CD8 + T 细胞的抗癌能力,并下调黑色素瘤细胞中的细胞和外泌体 PD-L1 表达,导致它们对 CD8 + T 细胞介导的细胞毒性的敏感性增加.它对 CD8 + T 细胞和黑色素瘤细胞的作用是由几种 IL2-sEV 驻留 microRNAs (miRNAs) 介导的,它们的表达被 IL2 的自分泌作用上调。在 miRNA 中,miR-181a-3p 和 miR-223-3p 显着降低了黑色素瘤细胞中的 PD-L1 蛋白水平。有趣的是,miR-181a-3p 在抑制 T reg 细胞活性的同时增加了 CD8 + T 细胞的活性。 IL2-sEVs 抑制携带黑色素瘤的免疫活性小鼠的肿瘤进展,但不抑制免疫缺陷小鼠的肿瘤进展。 IL2-sEVs 与现有抗癌药物的组合通过降低体内 PD-L1 表达显着提高了抗癌疗效。因此,IL2-sEVs 是潜在的癌症免疫治疗剂,可通过重新编程 miRNA 水平来调节免疫细胞和癌细胞。
7.Vascular smooth muscle cell senescence accelerates medin aggregation via small extracellular vesicle secretion and extracellular matrix reorganization.血管平滑肌细胞衰老通过小细胞外囊泡分泌和细胞外基质重组加速介质聚集。[Aging Cell] PMID: 36433666摘要:当肽单体聚集成不溶性淀粉样蛋白时引起的血管淀粉样变性是一种普遍的与年龄相关的病理学。主动脉内侧淀粉样蛋白 (AMA) 是最常见的人类淀粉样蛋白,由 50 个氨基酸的肽 medin 组成。新出现的证据表明细胞外囊泡 (EV) 是细胞外基质 (ECM) 中病理性淀粉样蛋白积累的介质。为了确定 AMA 随年龄增长的形成机制,我们探讨了血管平滑肌细胞 (VSMC) 衰老、EV 分泌和ECM 重塑对介质积累的影响。在初级 VSMC 分泌的 EV 中检测到 Medin。在体外脱细胞 ECM 中,小的圆形介质聚集体与 EV 标记共定位,沉积在 ECM 中的EV 表面显示介质。用抑制剂减少 EV 分泌可减弱细胞外基质中介质的聚集和沉积。人类受试者主动脉壁中的介质积累与年龄密切相关,VSMC 衰老增加了 EV 分泌,增加了EV 介质负荷并触发了原纤维样介质的沉积。蛋白质组学分析显示 VSMC 衰老引起 EV 货物和 ECM 组成的变化,从而导致 EV-ECM 结合增强并加速 medin 聚集。蛋白多糖 HSPG2 的丰度在衰老的 ECM 中增加,并与 EV 和介质共定位。孤立的 EV 选择性地与 ECM 中的 HSPG2 结合,其敲低减少了原纤维样介质结构的形成。这些数据将 ECM 中 VSMC 衍生的 EV 和 HSPG2 确定为介质积累的关键介质,有助于与年龄相关的 AMA 发展。
8.PTEN deficiency facilitates exosome secretion and metastasis in cholangiocarcinoma by impairing TFEB-mediated lysosome biogenesis. PTEN 缺陷通过损害 TFEB 介导的溶酶体生物合成促进胆管癌的外泌体分泌和转移。[Gastroenterology] PMID: 36436593摘要:在真核生物中,泛素-蛋白酶体系统 (UPS) 和自噬-溶酶体途径 (ALP) 对于维持细胞蛋白稳态至关重要并与癌症进展相关。我们之前的研究表明,磷酸酶和张力蛋白同系物 (PTEN) 是人类癌症中最常见的突变基因之一,它限制了蛋白酶体的丰度,并决定了胆管癌(CCA) 中蛋白酶体抑制剂的化学敏感性。然而,PTEN 是否调节溶酶体通路仍不清楚。我们在 CCA 细胞系中使用功能丧失和功能获得策略测试了 PTEN 对溶酶体生物发生和外泌体分泌的影响。使用体外去磷酸化测定,我们探索了 PTEN 与溶酶体生物发生的关键调节因子转录因子 EB (TFEB) 之间的调节机制。使用迁移试验、侵袭试验和经脾肝转移小鼠模型,我们评估了 PTEN 缺陷、TFEB 介导的溶酶体生物发生和外泌体分泌对肿瘤转移的作用。此外,我们通过回顾性分析研究了 PTEN 表达和外泌体分泌的临床意义。 PTEN 通过其蛋白磷酸酶活性使 TFEB 在 Ser211 位点去磷酸化,从而促进溶酶体生物发生和酸化。值得注意的是,PTEN 缺乏通过减少溶酶体介导的多泡体 (MVB) 降解来增加外泌体分泌,这进一步促进了 CCA 的增殖和侵袭。 TFEB 激动剂姜黄素类似物 C1 抑制了小鼠模型中 PTEN 缺陷引起的转移表型,我们强调了临床队列中 PTEN 缺陷与外泌体分泌之间的相关性。在 CCA 中,PTEN 缺乏会损害溶酶体生物发生,从而以 TFEB 磷酸化依赖性方式促进外泌体分泌和癌症转移。
9.iagnosticpotentialofextracellularvesiclesinmeningiomapatients.脑膜瘤患者细胞外囊泡的诊断潜力。[Neuro Oncol] PMID: 35551407摘要:细胞外囊泡 (EV) 在细胞间通讯中起着重要作用,患者血液中循环的肿瘤衍生 EV 可作为生物标志物。在这里,我们调查了血浆 EV 在脑膜瘤患者中检测肿瘤的潜在作用,并确定了脑膜瘤细胞分泌的 EV 是否反映了原始肿瘤的表观遗传学、基因组和蛋白质组学改变。对患者血浆中的 EV 浓度进行了量化 (n = 46)。建立了短期脑膜瘤培养物(n = 26)并分离了分泌的 EV。使用850k 阵列进行甲基化和拷贝数分析,并通过靶向基因面板测序鉴定突变。差示定量质谱法用于蛋白质组学分析。与健康个体相比,脑膜瘤患者的循环 EV 水平升高,血浆 EV 浓度与恶性程度和瘤周水肿程度相关。术后,EV 计数降至正常水平,术后减少的幅度与肿瘤切除的范围有关。 EV-DNA 的甲基化分析允许在所有调查病例中将肿瘤正确分类为脑膜瘤,并在几乎所有病例中进行准确的甲基化亚类分配。肿瘤中存在的拷贝数变异以及肿瘤特异性突变都忠实地反映在脑膜瘤 EV-DNA 中。蛋白质组 EV 分析不允许原始肿瘤鉴定,但揭示了可能用于从生物流体中丰富脑膜瘤 EV 的肿瘤相关蛋白。脑膜瘤患者血浆中 EV 水平升高有助于肿瘤诊断和治疗反应评估。脑膜瘤 EV-DNA 反映了遗传和表观遗传肿瘤的改变,并有助于分子肿瘤分类。
10.Nanocarrier-Assisted Delivery of Metformin Boosts Remodeling of Diabetic Periodontal Tissue via Cellular Exocytosis-Mediated Regulation of Endoplasmic Reticulum Homeostasis.二甲双胍的纳米载体辅助递送通过细胞胞吐作用介导的内质网稳态调节促进糖尿病牙周组织重塑。[ACS Nano] PMID: 36259964摘要:内质网 (ER) 功能障碍是糖尿病 (DM) 患者牙周组织修复能力受损的潜在原因。因此,恢复 ER 稳态对于糖尿病牙周组织的成功再生治疗至关重要。最近的研究表明,二甲双胍可以调节DM 引起的 ER 功能障碍,但其机制尚不清楚。在此,我们表明高葡萄糖会由于胞吐作用介导的释放失败而升高细胞内 miR-129-3p 水平,并随后通过下调跨膜和卷曲螺旋结构域 1 (TMCO1)(一种 ER Ca 2+ 泄漏通道)扰乱 ER 钙稳态。这导致 RUNX2 通过泛素化依赖途径降解,进而导致 PDLSCs 成骨受损。有趣的是,二甲双胍可以上调 P2X7R 介导的外泌体释放并减少细胞内 miR-129-3p 的积累,从而恢复 ER 稳态,从而挽救受损的 PDLSC。为了进一步证明二甲双胍的体内作用,开发了一种用于在牙周组织中持续局部递送二甲双胍 (Met@HALL) 的纳米载体。我们的结果表明,与对照组相比,具有增强的细胞相容性和促成骨活性的 Met@HALL 可以促进大鼠糖尿病牙周组织的重塑。总的来说,我们的研究结果揭示了二甲双胍恢复细胞内质网稳态的机制,从而能够开发纳米载体介导的内质网靶向策略来重塑糖尿病牙周组织。
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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