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【2023-16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篇文章介绍了牛奶来源额细胞外囊泡对肠屏障完整性的保护作用;第2篇文章介绍了工程化细胞外囊泡用于治疗心肌梗死;第3篇文章介绍了肿瘤来源细胞外囊泡携带的环状RNA对肿瘤转移的影响;第4篇文章介绍了磷酯酰丝氨酸阳性细胞外囊泡在病毒感染过程中对CD8阳性T细胞的激活调控作用;第8篇文章报道了使用红细胞来源细胞外囊泡递送siRNA用于治疗肿瘤相关恶病质的策略。
1.Milk-derived extracellular vesicles protect intestinal barrier integrity in the gut-liver axis.
源自牛奶的细胞外囊泡保护肠-肝轴中的肠屏障完整性。
[Sci Adv] PMID: 37043568
摘要:牛奶来源的细胞外囊泡 (mEV) 已被提议作为治疗肠道疾病的潜在纳米药物载体;然而,它们对肠道炎症和相关代谢疾病中肠道屏障完整性的影响尚未得到探索。在这里,源自牛和人母乳的 mEV 在体外对上皮紧密连接功能发挥相似的保护作用,它们可以在恶劣的胃肠道条件下保持活性,并在通过消化道到达结肠。口服 mEVs 可以在多个层面恢复肠道屏障的完整性,包括粘液、上皮和免疫屏障,并防止内毒素诱导的实验性结肠炎和饮食诱导的非酒精性脂肪性肝炎 (NASH),从而减轻肠道疾病。口服 mEVs 可以保护肠道屏障的完整性,具有治疗肠道炎症和肠-肝轴相关代谢疾病的潜力。
 
2.Extracellular vesicles engineering by silicates-activated endothelial progenitor cells for myocardial infarction treatment in male mice.
硅酸盐激活的内皮祖细胞来源细胞外囊泡工程用于雄性小鼠心肌梗死治疗。
[Nat Commun] PMID: 37055411
摘要:细胞外囊泡在疾病治疗中显示出良好的潜力,包括心肌梗塞等缺血性损伤。然而,高活性细胞外囊泡的高效生产是其临床应用的关键限制之一。在这里,我们展示了一种基于生物材料的方法,通过用来自生物活性硅酸盐陶瓷的硅酸盐离子刺激,从内皮祖细胞 (EPC) 制备大量具有高生物活性的细胞外囊泡。我们进一步表明,含有工程化细胞外囊泡的水凝胶微球通过显着增强血管生成,在治疗雄性小鼠心肌梗塞方面非常有效。这种治疗效果归因于工程化细胞外囊泡中高含量的 miR-126a-3p 和血管生成因子(如 VEGF 和 SDF-1、CXCR4 和 eNOS)显着增强血运重建。
 
3.Exosomal circSPIRE1 mediates glycosylation of E-cadherin to suppress metastasis of renal cell carcinoma.
外泌体 circSPIRE1 介导 E-钙粘蛋白的糖基化以抑制肾细胞癌的转移。
[Oncogene] PMID: 37046045
摘要:转移是肾细胞癌 (RCC) 患者死亡的主要原因。已经描述了环状 RNA (circRNA) 参与 RCC 转移,尽管其潜在机制仍然未知。我们使用源自患者的异种移植模型评估了复发性肺转移病例,并分离出一个高度转移的克隆。 CircSPIRE1 在临床队列和异种移植模型中被确定为一种抑制转移的 circRNA。从机制上讲,circSPIRE1 通过调节 ELAV 样 RNA 结合蛋白 1-mRNA 结合以及上调多肽 N-乙酰半乳糖胺基转移酶 3 (GALNT3) 和 KH 结构域 RNA 结合蛋白 (QKI) 的表达来抑制间充质状态。 GALNT3 促进 E-钙粘蛋白的糖基化和细胞膜定位。 QKI 形成了一个正反馈回路来增强 circSPIRE1 的表达。同时,外泌体 circSPIRE1 抑制血管生成和血管通透性。我们的工作揭示了 RCC 中 circRNA 抑制转移的非规范途径。此外,由 circSPIRE1 质粒组成的纳米药物可抑制转移形成。总之,circSPIRE1可能是转移的预测因子和转移性RCC的潜在治疗靶点。
 
4.Phosphatidylserine-positive extracellular vesicles boost effector CD8+ T cell responses during viral infection.
磷脂酰丝氨酸阳性细胞外囊泡在病毒感染期间增强效应 CD8+ T 细胞反应。
[Proc Natl Acad Sci U S A] PMID: 37040405
摘要:CD8+ T 细胞对于清除病毒感染至关重要。在急性期,促炎条件会增加循环磷脂酰丝氨酸 (PS)阳性细胞外囊泡 (EV) 的数量。这些 EV 可以与 CD8+ T 细胞相互作用;然而,尚不清楚它们是否可以主动调节 CD8+ T 细胞反应。在这项研究中,我们开发了一种在体内分析细胞结合的PS阳性 EV 及其靶细胞的方法。我们表明 PS阳性EV丰度在病毒感染期间增加,并且 EV 优先结合激活的而不是幼稚的 CD8+ T 细胞。超分辨率成像显示 PS阳性 EV 附着在 T 细胞表面的 CD8 分子簇上。此外,EV 结合会在体内诱导抗原 (Ag) 特异性 TCR 信号转导并增加转录因子活化 T 细胞核因子 (NFATc1) 的核易位。结合有EV的 CD8+ T 细胞富含与 T 细胞受体信号转导、早期效应分化和增殖相关的基因特征。因此,我们的数据表明 PS阳性 EV 为体内激活的 CD8+ T 细胞提供 Ag 特异性佐剂作用。
 
5.Assembly of DNA triangular pyramid frustum for ultrasensitive quantification of exosomal miRNA.
用于外泌体 miRNA 超灵敏定量的 DNA 三角锥体组装。
[Biosens Bioelectron] PMID: 37031505
摘要:生物标志物的早期筛查有利于癌症的治疗和预后。包裹在肿瘤来源外泌体中的 miRNA 是用于癌症早期诊断的新兴生物标志物。然而,传统方法存在某些缺点,这阻碍了它们的广泛应用。在这一贡献中,我们开发了一种方便的电化学方法,用于基于 DNA 三角锥台 (TPF) 和链置换扩增的组装来定量外泌体 miRNA。四个单链 DNA 有助于形成初级 DNA 三角形,其中三个硫醇用于在底部固定金电极,三个氨基位于悬垂部分用于捕获银纳米粒子。另一方面,目标miRNA诱导的链置换反应产生丰富的特异性DNA链,有助于DNA结构从三角形到TPF的转变。氨基因此被隐藏,下降的银剥离电流可用于评估目标 miRNA 浓度。该生物传感器表现出优异的分析性能,并成功实现了对细胞和临床血清样本中外泌体 miRNA 的分析。
 
6.Programmable DNA Circuit-Facilitated Determination of Circulating Extracellular Vesicle PD-L1 for Lung Cancer Diagnosis and Immunotherapy Response Prediction.
用于肺癌诊断和免疫治疗反应预测的循环细胞外囊泡 PD-L1 的可编程 DNA 电路辅助测定。
[ACS Appl Mater Interfaces] PMID: 36978260
摘要:循环细胞外囊泡 (EV) PD-L1 与肺癌的发生和进展相关,具有作为有价值的诊断和免疫治疗预测生物标志物的巨大潜力。在这项工作中,我们提出了一种荧光生物传感方法,用于灵敏准确地测定循环 EV PD-L1。具体而言,在磷脂酰丝氨酸靶向肽辅助磁富集后,可编程 DNA 电路被设计为将 PD-L1 的存在转化为循环 EV 表面上众多双链 DNA 探针的出现。在果糖处理后,这些新形成的双链 DNA 探针从 EV 表面释放出来,激活 CRISPR/Cas12a 系统的反式切割活性,最终产生显着的荧光信号。实验结果表明,该方法不仅能够灵敏地检测 EV PD-L1,检出限为 67 个颗粒/mL,而且在验证原理研究中展示了在肺癌诊断和免疫治疗反应预测中的潜在用途。因此,该方法可为EV PD-L1的检测提供有用的工具,可为肺癌患者的精准诊断和个体化治疗提供有价值的信息。
 
7.Epsin1-mediated exosomal sorting of Dll4 modulates the tubular-macrophage crosstalk in diabetic nephropathy.
Epsin1 介导的 Dll4 外泌体分选调节糖尿病肾病中的肾小管-巨噬细胞串扰。
[Mol Ther] PMID: 37016580
摘要:肾小管上皮细胞 (TEC) 在糖尿病肾病 (DN) 的发展中起着关键作用,并且可以通过分泌外泌体激活巨噬细胞。然而,TEC-外泌体在 DN 下激活巨噬细胞的机制仍然未知。通过质谱法,与对照组相比,在 DN 患者的尿液外泌体中检测到 1644 种差异表达的蛋白质,尤其是 Dll4,这通过蛋白质印迹分析得到证实。在 DN 患者和 db/db 小鼠的肾组织中观察到升高的 Epsin1 和 Dll4/N1ICD 表达,并且与肾小管间质损伤呈正相关。来自高葡萄糖 (HG) 处理的肾小管细胞 (HK-2) 和 Epsin1 敲低 (KD) 的外泌体改善了体内 C57BL/6 小鼠的巨噬细胞活化、TNF-α 和 IL-6 表达以及肾小管间质损伤。在一项体外研究中,在用 HG 刺激的 HK-2 细胞来源囊泡中证实了Dll4的富集,它被 THP-1 细胞捕获并促进 M1 巨噬细胞活化。此外,Epsin1 调节了用 HG 刺激的 TEC-外泌体中 Dll4 的含量。与单独与 HG 孵育相比,具有 Epsin1-KD 的 TEC-外泌体显着抑制 THP-1 细胞中的 N1ICD 激活和 iNOS 表达。这些发现表明,Epsin1 可以通过介导 Dll4 的外泌体分选和 Notch1 激活来调节糖尿病肾病中的肾小管-巨噬细胞串扰。
 
8.Red blood cell extracellular vesicles deliver therapeutic siRNAs to skeletal muscles for treatment of cancer cachexia.
红细胞胞外囊泡将治疗性 siRNA 递送至骨骼肌以治疗癌症相关恶病质。
[Mol Ther] PMID: 37016578
摘要:癌症相关恶病质是一种多因素综合症,其特征是骨骼肌显着丧失,对生活质量产生负面影响。肌肉生长抑制素 (Mstn) 是骨骼肌生长和分化的负调节剂,抑制Mstn已被证明可以在肌肉萎缩疾病(包括恶病质)中保持肌肉质量。然而,肌肉生长抑制素的相关抑制剂目前递送方法效率低且具有一定的毒性,从而导致治疗效果有限和副作用,因此临床试验屡屡失败。在这里,我们描述了一种在癌症恶病质小鼠模型中使用红细胞细胞外囊泡 (RBCEV) 将 Mstn siRNA 递送至骨骼肌的新方法。我们的数据表明,RBCEVs 通过肌内给药被肌纤维吸收。重复肌肉注射 RBCEVs 允许 siRNAs 的传递,从而抑制 Mstn,增加肌肉生长并预防荷瘤小鼠的恶病质。我们在针对丙二酰辅酶 A 脱羧酶递送 siRNA 时观察到相同的治疗效果,丙二酰辅酶 A 脱羧酶是一种在癌症恶病质期间驱动骨骼肌中功能失调的脂肪酸代谢的酶。我们证明通过 RBCEV 进行的肌内 siRNA 递送是安全且无炎症的。因此,该方法可用于降低 siRNA 的治疗剂量,避免因高剂量全身给药裸 siRNA 引起的毒性和脱靶效应。
 
9.Engineering exosome-based biomimetic nanovehicles for wound healing. 
基于工程外泌体的仿生纳米载体用于伤口愈合。
[J Control Release] PMID: 36907562
摘要:伤口处理的复杂性和困难是影响患者生活质量的紧迫问题,并可能导致组织感染、坏死以及局部和全身功能丧失。因此,在过去十年中,正在积极探索加速伤口愈合的新方法。外泌体作为细胞间通讯的重要介质,由于其生物相容性、低免疫原性、载药和靶向能力以及先天稳定性,是很有前途的天然纳米载体。更重要的是,外泌体被开发为用于伤口修复的多功能药物工程平台。本综述概述了在伤口愈合阶段源自各种生物来源的外泌体的生物学和生理功能、外泌体工程策略以及皮肤再生中的治疗应用。
 
10.Engineered EVs designed to target diseases of the CNS.
旨在针对中枢神经系统疾病的工程细胞外囊泡。
[J Control Release] PMID: 36907561
摘要:中枢神经系统 (CNS) 疾病的治疗具有挑战性,这主要是由于血脑屏障 (BBB) 限制了循环中的药物进入大脑中的目标区域。为了解决这个问题,细胞外囊泡 (EV) 获得了越来越多的科学兴趣,因为它们能够与多重货物一起穿过血脑屏障。 EV 几乎由每个细胞分泌,它们护送的生物分子是大脑细胞与其他器官之间的细胞间信息通道的一部分。科学家们在研究 EV 作为治疗性运载工具的固有特性,例如保护和转移功能性货物,并开发装载治疗性小分子、蛋白质和寡核苷酸进入细胞外囊泡的策略,将它们靶向特定细胞类型以治疗中枢神经系统疾病。在这里,我们回顾了当前新兴的方法,这些方法通过设计 EV 表面和货物来改善大脑中的靶向和功能反应。我们总结了工程细胞外囊泡作为脑部疾病治疗递送平台的现有应用,其中一些已经过临床评估。
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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