本周hzangs在最新文献中选取了12篇分享给大家，第1篇文章介绍了一种用于分析肿瘤患者细胞外囊泡的材料；第2篇文章介绍了小细胞外囊泡中miRNA的释放实时动力学；第3篇文章介绍了对单个细胞外囊泡进行多个标志物分析的多重分析策略；第6篇文章综述了骨靶向外泌体的研究进展。1.A hydrogel-based mechanical metamaterial for the interferometric profiling of extracellular vesicles in patient samples.一种基于水凝胶的机械超材料，用于对患者样本中的细胞外囊泡进行干涉分析。[Nat Biomed Eng] PMID: 36303008摘要：很少探索机械超材料在生物医学应用中的效用。在这里，我们展示了一种对抗体介导的生物识别有机械反应的超材料可以作为光学干涉掩膜，对癌症患者腹水中的细胞外囊泡进行分子分析。这种超材料由一种对温度和氧化还原活性敏感的水凝胶组成，该水凝胶用细胞外囊泡表面生物标志物的抗体功能化，并在镀金玻璃基板上被图案化为微米正方形。通过等离子体加热，超材料保持在松弛形式和屈曲状态之间的过渡状态。患者样本中的细胞外囊泡与水凝胶上的抗体结合，导致水凝胶发生交联，这是由与抗体偶联的辣根过氧化物酶的活性产生的自由基诱导的。水凝胶交联导致超材料进行快速手性重组，导致其机械变形和衍射图案发生放大变化，这些变化可通过智能手机相机检测到。机械超材料可广泛用于生物分子的灵敏光学免疫检测。2.Real-Time Dissection of the Transportation and miRNA-Release Dynamics of Small Extracellular Vesicles.小细胞外囊泡的运输和 miRNA 释放动力学的实时剖析。[Adv Sci (Weinh)] PMID: 36599707摘要：细胞外囊泡 (EV) 是细胞衍生的膜封闭结构，可输送用于细胞间通讯的生物分子。开发可视化方法来阐明细胞外囊泡行为的时空动力学将有助于他们的理解和翻译。通过量子点 (QD) 标记策略，这里提出了一个单粒子跟踪 (SPT) 平台来剖析细胞外囊泡的动态行为。基于该平台专门研究了肿瘤细胞衍生的小型 EV (T-sEV) 和内皮细胞 (EC) 之间的相互作用。据透露，在 EC 进行网格蛋白介导的内吞作用后，T-sEV 以典型的三阶段模式被运送到核周区域。重要的是，T-sEV 经常与溶酶体相互作用并最终进入溶酶体，然后快速释放其携带的 miRNA。这项研究首次报告了 EC 中 T-sEV 运输和货物释放的整个过程和详细动态，从而更好地了解它们的促血管生成功能。此外，基于 QD 的 SPT 技术将有助于揭示sEV 介导的细胞间通讯的更多秘密。3.Multiplexed analysis of EV reveals specific biomarker composition with diagnostic impact. EV 的多重分析揭示了具有诊断影响的特定生物标志物组成。[Nat Commun] PMID: 36870999摘要：外泌体和细胞外囊泡 (EV) 越来越多地被探索为循环生物标志物，但它们的异质性要求开发多重 EV 技术。在光谱传感期间，对近单个 EV 的迭代多路复用分析一直难以实现。在这里，我们开发了 EV 技术 (MASEV) 的多重分析，以在 15 个 EV 生物标记物的 5 个多通道荧光染色周期中分析数千个单独的 EV。与普遍的看法相反，我们表明：一些被认为无处不在的标记并不像人们认为的那样普遍；多个生物标志物仅在一小部分单个囊泡中同时存在；亲和纯化会导致稀有 EV 亚型的丢失；深度剖析允许对 EV 进行详细分析，从而可能改进诊断内容。这些发现确立了 MASEV 在揭示基本 EV 生物学和异质性以及提高诊断特异性方面的潜力。4.Microneedle-mediated delivery of Ziconotide-loaded liposomes fused with exosomes for analgesia.微针介导的载有齐考诺肽的脂质体与外泌体融合用于镇痛。[J Control Release] PMID: 36898532摘要：齐考诺肽 (ZIC) 是一种 N 型钙通道拮抗剂，用于治疗难以忍受或对其他药物（如鞘内吗啡和全身镇痛药）反应不佳的严重慢性疼痛。由于它只能在大脑和脑脊液中起作用，因此鞘内注射是ZIC的唯一给药途径。在这项研究中，冰片 (BOR) 修饰的脂质体 (LIPs) 与来自间充质干细胞 (MSCs) 的外泌体融合并装载 ZIC 以制备微针 (MNs)，以提高ZIC 穿过血脑屏障的效率。为了评估 MN 的局部镇痛作用，在周围神经损伤、糖尿病引起的神经病变疼痛、化疗引起的疼痛和紫外线 B (UV-B) 辐射的动物模型中测试了行为疼痛对热刺激和机械刺激的敏感性。负载ZIC 的 BOR 修饰 LIPs 呈球形或近球形，粒径约为 95nm，Zeta 电位为-7.8°V。与MSC外泌体融合后，LIPs的粒径增加到175nm，Zeta电位增加到-3.8°V。基于 BOR 修饰的 LIPs 构建的纳米 MNs 具有良好的机械性能，可以有效地穿透皮肤释放药物。镇痛实验结果表明，ZIC对不同的疼痛模型均有显着的镇痛作用。总之，本研究中构建的用于递送 ZIC 的 BOR 修饰的 LIP 膜融合外泌体 MNs 为慢性疼痛治疗提供了一种安全有效的给药方法，并为 ZIC 的临床应用提供了巨大的潜力。5.Syncytin-mediated open-ended membrane tubular connections facilitate the intercellular transfer of cargos including Cas9 protein.合胞素介导的开放式膜管状连接促进了包括 Cas9 蛋白在内的货物的细胞间转移。摘要：许多注意力集中在细胞质蛋白和 RNA 可能在细胞外囊泡 (EV) 和隧道纳米管 (TNT) 结构的细胞之间传递的可能性上。在这里，我们设置了两个定量传递报告器来研究细胞之间的货物转移。我们发现 EV 被报告细胞内化，但不能有效地将功能性 Cas9 蛋白递送至细胞核。相反，供体和受体细胞共培养以允许细胞接触导致高效转移。在我们测试的供体和受体细胞对中，HEK293T 和 MDA-MB-231 记录了最佳的细胞间转移。F-肌动蛋白的解聚大大降低了 Cas9 转移，而内吞作用抑制剂或参与该过程的基因敲除对转移几乎没有影响。成像结果表明，货物的细胞间转移是通过开放式膜管状连接发生的。相反，仅由 HEK293T 细胞组成的培养物形成封闭的管状连接，在货物转移中无效。MDA-MB-231 细胞中人内源性融合蛋白、syncytins，尤其是 syncytin-2 的消耗显着减少了 Cas9 转移。全长小鼠合胞蛋白，但不是截短的突变体，挽救了人合胞蛋白耗尽对 Cas9 转移的影响。小鼠合胞素在 HEK293T 细胞中的过表达部分促进了 Cas9 在 HEK293T 细胞之间的转移。这些发现表明合胞素可能作为融合原负责在细胞之间形成开放式连接。6.Bone-targeted exosomes: Strategies and applications.[Adv Healthc Mater] PMID: 36881547摘要：随着全球人口老龄化，骨相关疾病日益成为威胁人类健康的重大社会问题。外泌体作为天然细胞产物，由于其优越的生物相容性、生物屏障穿透性和治疗效果，已被用于治疗骨相关疾病。此外，修饰的外泌体表现出强大的骨靶向能力，可以提高疗效并避免全身性副作用，显示出有希望的转化潜力。然而，仍然缺乏对骨靶向外泌体的综述。因此，在这篇综述中，我们重点关注最近开发的用于骨靶向应用的外泌体。我们介绍了外泌体的生物发生和骨靶向调节功能，修饰外泌体改善骨靶向的建设性策略，以及它们对骨相关疾病的治疗效果。通过总结骨靶向外泌体的发展和挑战，我们努力阐明针对不同骨骼疾病的外泌体构建策略的选择，并强调它们在未来临床骨科中的转化潜力。7.Metastatic prostate cancer-derived extracellular vesicles facilitate osteoclastogenesis by transferring the CDCP1 protein.转移性前列腺癌衍生的细胞外囊泡通过转移 CDCP1蛋白促进破骨细胞生成。[J Extracell Vesicles] PMID: 36880252摘要：骨转移仍然无法治愈，并导致临床并发症的发展和前列腺癌患者的生存率下降。最近，许多研究表明细胞外囊泡（EV）在肿瘤进展中起着重要作用。在这里，我们表明来自转移性前列腺癌细胞的 EV 在存在 NF-kB 配体 (RANKL) 受体激活剂的情况下促进破骨细胞形成。EV 表征后进行功能性 siRNA 筛选，鉴定出含有 CUB 结构域的蛋白 1 (CDCP1)，一种跨膜蛋白，是破骨细胞生成的诱导剂。此外，在骨转移性前列腺癌患者中，血浆衍生 EV 上的 CDCP1 表达上调。我们的研究结果阐明了来自转移性前列腺癌细胞的 EV 对破骨细胞形成的影响，破骨细胞形成由位于 EV 上的 CDCP1 促进。此外，我们的数据表明，EV 上的 CDCP1 表达可能有助于检测前列腺癌的骨转移。8.Isolation of Structurally Heterogeneous TCR-CD3 Extracellular Vesicle Subpopulations Using Caliper Strategy.使用 Caliper 策略分离结构异质的 TCR-CD3 细胞外囊泡亚群。[Angew Chem Int Ed Engl] PMID: 36878876摘要：处于不同状态的细胞可以释放参与细胞内通讯或病理过程的多种类型的细胞外囊泡（EV）。EV亚群的鉴定和分离对于探索其生理功能和临床价值具有重要意义。在这项研究中，首次使用卡尺策略提出并验证了结构异质的 T 细胞受体 (TCR)-CD3 EV。两个 CD3 靶向适体被设计成具有优化探针距离的卡尺形状，并组装在金纳米粒子(Au-Caliper) 上，以区分皮肤移植小鼠血浆中的 TCR-CD3 单体和二聚体 EV (m/dCD3 EV) .表型分析和测序分析显示分离的 m/dCD3 EV 存在明显的异质性，这为 mCD3 EV 作为急性细胞排斥反应 (ACR) 的候选生物标志物提供了潜力，并在根据蛋白质寡聚状态区分 EV 亚群方面具有广阔的前景。9.Engineering of M2 macrophages-derived exosomes via click chemistry for spinal cord injury repair.通过点击化学工程化 M2 巨噬细胞衍生的外泌体用于脊髓损伤修复。[Adv Healthc Mater] PMID: 36877863摘要：脊髓损伤 (SCI) 是导致死亡和残疾的最常见原因之一。复杂微环境的有效调节、损伤脊髓组织的再生和脊髓损伤后的功能恢复仍是临床面临的挑战。最近，巨噬细胞来源的外泌体由于其炎症靶向特性显示出治疗各种疾病的巨大潜力。然而，需要进一步修改以赋予外泌体神经再生潜能以用于 SCI 恢复。在当前的研究中，我们设计了一种用于 SCI 治疗的新型纳米剂 (MEXI)，通过简单快速的点击化学方法将具有生物活性的 IKVAV 肽结合到 M2 巨噬细胞衍生的外泌体表面。在体外，MEXI 通过重编程巨噬细胞抑制炎症并促进神经干细胞的神经元分化。在体内，工程化的外泌体在尾静脉注射后靶向脊髓的受伤部位。此外，组织学分析表明，MEXI 通过减少巨噬细胞浸润、下调促炎因子和促进受损神经组织的再生来改善 SCI 小鼠的运动功能恢复。总之，这项研究为 MEXI 在 SCI 恢复中的重要性提供了强有力的证据。10.Accessory ESCRT-III proteins are conserved and selective regulators of Rab11a-exosome formation.辅助 ESCRT-III 蛋白是 Rab11a-外泌体形成的保守和选择性调节剂。[J Extracell Vesicles] PMID: 36872252摘要：外泌体是分泌型纳米囊泡，具有强大的信号活性，最初在 Rab7 阳性多泡内体中以管腔内囊泡 (ILV) 的形式形成，并且在循环 Rab11a 阳性内体中形成，特别是在某些形式的营养胁迫下。运输所需的内体分选复合体(ESCRT) 的核心蛋白参与外泌体生物发生和 ILV 介导的泛素化货物破坏。辅助 ESCRT-III 组件已报告在 ESCRT-III 介导的囊泡分裂中的作用，但它们的确切功能定义不明确。它们通常只在压力下显得必不可少。人类小细胞外囊泡的比较蛋白质组学分析表明，在富含 Rab11a 的外泌体制剂中，附属的 ESCRT-III 蛋白 CHMP1A、CHMP1B、CHMP5和 IST1 增加。我们表明，这些蛋白质是在果蝇二次细胞循环核内体中形成 ILV 所必需的，但与核心 ESCRT 不同的是，它们不参与晚期核内体中泛素化蛋白质的降解。此外，人类 HCT116 结直肠癌细胞中的 CHMP5 敲低选择性地抑制 Rab11a-外泌体的产生。辅助 ESCRT-III 敲低抑制了次级细胞介导的生殖信号传导和来自 HCT116 细胞的含有 Rab11a 外泌体的 EV 的生长促进活性。我们得出结论，附属的 ESCRT-III 成分在 Rab11a-外泌体的生成中具有特定的、泛素依赖性的作用，这种机制可能有针对性地选择性地阻断这些囊泡在癌症中的促肿瘤发生活性。11.Extracellular Vesicles: From Bone Development to Regenerative Orthopaedics.[Mol Ther] PMID: 36869588摘要：再生医学旨在促进更换因损伤或疾病而丢失的组织。虽然通过实验观察到了积极的结果，但在临床转化中仍然存在挑战。这导致人们越来越关注应用细胞外囊泡 (EV) 来增强甚至取代现有方法。通过培养环境工程或直接/间接操纵 EV 本身，已经出现了多种途径来调节 EV 的生产、靶向和治疗效力。使用材料系统或功能化植入物以改善骨整合来调节释放的驱动力也导致了可能对现实世界产生影响的结果。本综述的目的是强调应用 EV 治疗骨骼缺陷的优势，概述该领域的当前技术水平并强调进一步研究的途径。值得注意的是，该审查发现了 EV 命名法的不一致以及定义可重复治疗剂量方面的突出挑战。在治疗有效的纯 EV 产品的可扩展制造方面也仍然存在挑战，需要解决可扩展的细胞来源和最佳培养环境。如果我们要开发满足监管机构要求并且可以从实验室转化为临床应用的再生 EV 疗法，解决这些问题将至关重要。12.Immune cells and their derived microRNA-enriched extracellular vesicles in nonalcoholic fatty liver diseases: Novel therapeutic targets.非酒精性脂肪肝疾病中的免疫细胞及其衍生的富含microRNA 的细胞外囊泡：新的治疗靶点。[Pharmacol Ther] PMID: 36738973摘要：非酒精性脂肪性肝病 (NAFLD) 是全球慢性肝病的主要原因。尽管进行了广泛的研究和多项临床试验，但仍然没有治疗最严重形式 NAFLD 的FDA 批准的疗法。这在很大程度上是由于其复杂的病因和发病机制，涉及内脏肥胖、胰岛素抵抗、肠道菌群失调等。虽然炎症通常被认为是推动单纯性脂肪变性进展为非酒精性脂肪性肝炎（NASH）的关键因素之一，炎症的确切类型及其对 NASH 发病机制的影响在很大程度上仍然未知。肝脏炎症伴随着炎症介质的升高，包括细胞因子和趋化因子，并因此导致多种类型免疫细胞的肝内浸润。最近的研究表明，源自炎症细胞和肝细胞的细胞外囊泡（EV）在控制 NASH 期间的肝脏炎症中起着重要作用。在这篇综述中，我们强调了先天性和适应性免疫细胞及其富含 microRNA 的 EV 在NAFLD 发展过程中的作用，并讨论了针对炎症通路治疗 NAFLD 的潜在药物。13.A novel regulator in Alzheimer's disease progression: The astrocyte-derived extracellular vesicles.阿尔茨海默氏病进展的新型调节剂：星形胶质细胞衍生的细胞外囊泡。[Ageing Res Rev] PMID: 36736378摘要：阿尔茨海默病 (AD) 被称为与年龄相关的不可逆神经退行性疾病。AD严重危害老年人的健康，但至今仍没有有效的治疗方法。在过去的几十年里，星形胶质细胞在AD过程中的重要作用已得到普遍认可。此外，细胞外囊泡 (EV) 已被认为是细胞间通讯的重要介质，并通过携带和运输各种货物参与各种病理生理过程。此外，特定条件和刺激可以调节星形胶质细胞衍生的 EV (ADEV) 的数量和特性，从而影响 AD 进展。因此，近年来的研究集中于ADEVs在AD发病机制中的参与以及ADEVs在AD诊断和治疗中的潜在应用，为揭开AD的神秘面纱提供了新的方向和可能。有趣的是，综合概括可以得出ADEVs在AD过程中同时具有致病和保护作用。在这篇综述中，我们旨在总结 ADEVs 对 AD 发展影响的多方面，这可以为研究 AD 的潜在机制提供一种新的策略。我们还总结了当前 ADEV 的临床相关研究，以提高 ADEV 在发现用于 AD 诊断和治疗靶标的新型生物标志物中的潜在用途。14.Role of Human Mesenchymal Stem Cells and Derived Extracellular Vesicles in Reducing Sensory Neuron Hyperexcitability and Pain Behaviors in Murine Osteoarthritis.人间充质干细胞和衍生的细胞外囊泡在减少小鼠骨关节炎的感觉神经元过度兴奋和疼痛行为中的作用。[Arthritis Rheumatol] PMID: 36122169摘要：据报道，间充质干/基质细胞 (MSC) 和 MSC 衍生的细胞外囊泡 (MSC-EV) 可减轻膝骨关节炎 (OA) 患者的疼痛。我们进行了这项研究，以确定 MSC 和/或 MSC-EV 是否通过影响 OA 关节中的感觉神经元兴奋性来减轻 OA 疼痛。我们通过内侧半月板 (DMM) 手术的不稳定在成年雄性 C57BL/6J 小鼠中诱导膝关节 OA。小鼠被分为 4 个实验组，每组9 只小鼠，如下所示：未手术的假手术、未治疗的 DMM、DMM加 MSC 治疗和 DMM 加 MSC-EV 治疗。接受治疗的小鼠在术后第 14 周接受 MSC，或在术后第 12 周和第 14周接受 MSC-EV。通过挖掘和旋转杆测试以及数字通风笼系统评估小鼠行为。在第 16 周，采集小鼠膝关节进行组织学检查，分离背根神经节 (DRG) 神经元进行电生理学检查。此外，我们使用神经生长因子 (NGF) 在体外诱导 DRG 神经元过度兴奋，然后使用或不使用 MSC-EV 处理这些神经元并评估神经元兴奋性。MSC 和 MSC-EV 治疗的 DMM 手术小鼠没有表现出与未经治疗的 DMM 手术小鼠疼痛相关的行为变化（运动、挖掘和睡眠）。MSC 和 MSC-EV 治疗的小鼠没有疼痛相关行为并不是关节损伤减少的结果，而是缺乏膝神经支配的感觉神经元过度兴奋，这在未经治疗的 DMM 手术小鼠中观察到。此外，我们发现 MSC-EV 处理可防止 NGF 诱导的感觉神经元过度兴奋。MSCs 和 MSC-EVs 可以通过直接作用于外周感觉神经元来减轻 OA 的疼痛。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 【2023-11期】This Week in Extracellular Vesicles
