本周hzangs在最新文献中选取了12篇分享给大家，第1篇文章综述了少突胶质细胞来源的细胞外囊泡在支持轴突功能方面的研究进展；第二篇文章提出了一种优化的细胞外囊泡分离纯化策略；第3篇文章介绍了骨髓来源MSC释放的迁移体对肺炎的治疗作用；第6篇文章介绍了外泌体在PM2.5影响肺部巨噬细胞的过程中的作用；第8篇文章介绍了17β-雌二醇对乳腺癌来源外泌体释放及其内容物分选的调控。
1.Mechanisms of axonal support by oligodendrocyte-derived extracellular vesicles.少突胶质细胞来源的细胞外囊泡支持轴突的机制。[Nat Rev Neurosci] PMID: 37258632
摘要：细胞外囊泡 (EV) 最近已成为神经系统中细胞通讯的多功能元素，可调节组织稳态。 EVs 通过细胞间分子货物的水平转移和触发信号通路影响其靶细胞的生理学。在这篇综述中，我们讨论了最近的工作，揭示了 EV 介导少突胶质细胞和神经元之间的相互作用，这与维持轴突的结构完整性有关。为响应神经元活动，形成髓鞘的少突胶质细胞释放 EV，这些 EV 被神经元内化并为轴突提供改善轴突运输、抗压性和能量稳态的关键因子。因此，EV 的胶质细胞到神经元的转移是轴突保存的一个重要方面。当神经胶质支持受损时，轴突完整性逐渐丧失，如在髓鞘相关疾病、其他神经退行性疾病和正常衰老中观察到的那样。我们强调了少突胶质细胞 EV 用于维持轴突完整性和功能的机制。
2.Improved isolation of extracellular vesicles by removal of both free proteins and lipoproteins.通过去除游离蛋白和脂蛋白改进细胞外囊泡的分离。[Elife] PMID: 37252755
摘要：细胞外囊泡 (EV) 由所有细胞释放到生物流体中，例如血浆。从高度丰富的游离蛋白质和类似大小的脂蛋白中分离 EV 在技术上仍然具有挑战性。我们开发了一种基于单分子阵列 (Simoa) 技术的数字 ELISA 测定法，适用于 ApoB-100，几种脂蛋白的蛋白质成分。将此 ApoB-100 测定与先前开发的用于白蛋白和 EV 上发现的三种四跨膜蛋白的 Simoa 测定相结合（Ter-Ovanesyan，Norman 等，2021），我们能够测量 EV 与脂蛋白和游离蛋白的分离。我们使用这五种检测方法比较了使用尺寸排阻色谱法和含有不同孔径的树脂从脂蛋白中分离出 EV。我们还开发了改进的 EV 分离方法，该方法基于在同一列中组合多种类型的层析树脂。我们提出了一种简单的方法来定量测量血浆中 EV 分离的主要杂质，并应用这种方法开发从人类血浆中富集 EV 的新方法。这些方法将使需要高纯度 EV 以了解 EV 生物学和分析 EV 以发现生物标志物的应用成为可能。
3.Bone Marrow Mesenchymal Stem Cell-Derived Dermcidin-Containing Migrasomes enhance LC3-Associated Phagocytosis of Pulmonary Macrophages and Protect against Post-Stroke Pneumonia.骨髓间充质干细胞衍生的含有皮西丁的迁移体可增强肺巨噬细胞的 LC3 相关吞噬作用并预防中风后肺炎。[Adv Sci (Weinh)] PMID: 37246283
摘要：肺炎是急性缺血性卒中 (AIS) 患者死亡的主要原因之一。由于对免疫系统的不利影响，抗生素虽然能抑制感染，但未能改善卒中后肺炎患者的预后。目前的研究报告称，骨髓间充质干细胞 (BM-MSC) 下调了中风小鼠模型肺部的细菌负荷。来自 BM-MSC 治疗的中风模型的肺的 RNA 测序表明 BM-MSC 在脑缺血后调节肺巨噬细胞活动。从机制上讲，BM-MSC 通过释放迁移依赖性细胞外囊泡迁移体来促进肺巨噬细胞的细菌吞噬作用。通过液相色谱-串联质谱法 (LC-MS/MS)分析表明 BM-MSC 在细菌刺激下被发现在迁移体中加载抗菌肽皮西丁 (DCD)。除了抗生素作用外，DCD 还增强了巨噬细胞的 LC3 相关吞噬作用 (LAP)，促进了它们的细菌清除。数据表明，BM-MSC是一种很有前途的治疗脑卒中后肺炎的候选药物，具有抗感染和免疫调节的双重功能，优于抗生素治疗。
4.Smoking-Induced M2-TAMs, via circEML4 in EVs, Promote the Progression of NSCLC through ALKBH5-Regulated m6A Modification of SOCS2 in NSCLC Cells.吸烟诱导的 M2-TAM，通过 EV 中的 circEML4，通过 ALKBH5 调节的 NSCLC 细胞中 SOCS2 的 m6A 修饰促进 NSCLC 的进展。[Adv Sci (Weinh)] PMID: 37246269
摘要：肺癌是世界范围内常见的诊断疾病，非小细胞肺癌 (NSCLC) 占病例的 85%。香烟烟雾是一种促进 NSCLC 进展的环境暴露，但其作用机制知之甚少。这项研究报告说，吸烟诱导的 NSCLC 组织周围 M2 型肿瘤相关巨噬细胞 (M2-TAM) 的积累促进了恶性肿瘤的发生。具体而言，来自香烟烟雾提取物 (CSE) 诱导的 M2 巨噬细胞的细胞外囊泡 (EV) 在体外和体内促进了 NSCLC 细胞的恶性肿瘤。来自 CSE 诱导的 M2 巨噬细胞的 EV 中的 circEML4 被转运到 NSCLC 细胞，在那里它通过与人 AlkB 同系物 H5 (ALKBH5) 相互作用减少细胞核中 ALKBH5 的分布，导致 N6-甲基腺苷 (m6A) 修饰升高。 m6A-seq 和 RNA-seq 通过 ALKBH5 调节 SOCS2 的 m6A 修饰，揭示了细胞因子信号转导抑制因子 2 (SOCS2) 介导的 Janus 激酶信号转导和转录激活因子 (JAK-STAT) 通路的激活。来自 CSE 诱导的 M2 巨噬细胞的 EVs 中 circEML4 的下调逆转了 EVs 增强的 NSCLC 细胞致瘤性和转移。此外，这项研究发现吸烟患者的 circEML4 阳性 M2-TAM 增加。这些结果表明，EV 中通过 circEML4 吸烟诱导的 M2-TAM 通过 ALKBH5 调节的 SOCS2 m6A 修饰促进 NSCLC 进展。这项研究还表明，来自 TAM 的 EV 中的 circEML4 可作为 NSCLC 的诊断生物标志物，尤其是对于有吸烟史的患者。
5.Isolation of Bovine Milk Exosome Using Electrophoretic Oscillation Assisted Tangential Flow Filtration with Antifouling of Micro-ultrafiltration Membrane Filters.使用电泳振荡辅助切向流过滤和微超滤膜过滤器分离牛乳外泌体。[ACS Appl Mater Interfaces] PMID: 37192384
摘要：切线流驱动超滤 (TF-UF) 是一种高效的牛奶外泌体分离策略，不会是外泌体发生形态变形。然而，具有微超滤 SiN x 膜过滤器的 TF-UF 方法会受到大生物颗粒的微超滤膜过滤器孔的堵塞和污染。因此，从长远来看，大量外泌体的连续分离受到限制。在这项工作中，我们在 TF-UF 方法中引入了电泳振荡 (EPO)，以去除大生物颗粒对微超滤 SiN x 膜过滤器的孔隙堵塞和污染。因此，组合的 EPO 辅助 TF (EPOTF) 过滤可以分离大量的牛奶外泌体而不会变形。此外，一些形态学和生物学分析证实，EPOTF 过滤方法可以分离高浓度、高纯度和完整形态的牛奶外泌体。此外，角质形成细胞对荧光标记外泌体的摄取测试可视化了纯化外泌体的生物学功能。因此，与 TF-UF 工艺相比，EPOTF 过滤在不停止过滤过程超过 200 小时的情况下产生了更高的牛奶外泌体产量。因此，这种分离过程能够从牛奶中大规模和连续地生产形态完整的外泌体，这将推动高质量的外泌体用于药物纳米载体、诊断和治疗等未来应用。
6.The Exosome-Mediated Cascade Reactions for the Transfer and Inflammatory Responses of Fine Atmospheric Particulate Matter in Macrophages.外泌体介导的巨噬细胞中大气细颗粒物转移和炎症反应的级联反应。[Environ Sci Technol] PMID: 37163641
摘要：人类经常接触大气颗粒物 (PM)，其不良后果已成为全球关注的问题。尽管 PM 诱导的炎症是一种常见现象，但外泌体介导的 PM 炎症机制的清晰图景尚未浮出水面。在这里，我们表明外泌体可以介导 PM 转移和巨噬细胞炎症反应的级联反应。具体来说，两个细小的 PM 2.5，即 F1（<0.49 μm）和 F2（0.95-1.5 μm），通过调节P2X7 受体 (P2X7R)影响外泌体。用特异性抑制剂抑制 P2X7R 在很大程度上阻止了外泌体的分泌。特别是，我们发现外泌体可作为将 PM 2.5 转移至受体巨噬细胞的介质，并通过 toll 样受体 4 (TLR-4) 激活 NF-kB 信号，从而刺激炎症细胞因子释放并改变炎症表型。重要的是，源自经 PM 2.5 处理的巨噬细胞的外泌体诱导了小鼠肺部的炎症反应。我们的结果强调，在用 PM 2.5 处理的巨噬细胞中，外泌体经历了分泌-颗粒转移-不良结果链。鉴于大气中普遍存在的颗粒物，这些新发现强调迫切需要评估外泌体的分泌及其通过以外泌体为中心的生理途径对人类健康的影响。
7.Immune engineered extracellular vesicles to modulate T cell activation in the context of type 1 diabetes.免疫工程细胞外囊泡在 1 型糖尿病的情况下调节 T 细胞活化。[Sci Adv] PMID: 37267353
摘要：细胞外囊泡 (EV) 可通过抗原呈递和共刺激或共抑制影响免疫反应。我们生成了经过设计的 EV，通过改造淋巴母细胞系 K562 来表达 HLA-A*02 (HLA-A2) 以及共刺激 CD80 和 /或共抑制程序性死亡配体 1 (PD-L1)。呈递 HLA-A2 和 CD80 的 EV 以剂量、抗原和 HLA 特异性方式激活 CD8 + T 细胞。在这些 EV 中添加 PD-L1 会产生免疫调节反应，从而在体外降低 CD8 + T 细胞活化和细胞毒性。没有抗原呈递细胞，单独的 EV 无法刺激 T 细胞。缺乏 CD80 的 EV 在调节 CD8 + T 细胞活化方面无效，这表明 EV 介导的免疫调节需要肽-HLA 复合物和共刺激。这些结果提供了对 EV 的合理设计的机制洞察，作为一种无细胞免疫疗法，可以定制以促进炎症或致耐受性免疫反应。
8.17β-estradiol promotes extracellular vesicle release and selective miRNA loading in ERα-positive breast cancer.17β-雌二醇促进 ERα 阳性乳腺癌细胞外囊泡释放和选择性 miRNA 加载。[Proc Natl Acad Sci U S A] PMID: 37252969
摘要：在包括乳腺癌 (BC) 在内的恶性肿瘤中，细胞外囊泡 (EV) 异常生物发生的原因和后果尚不清楚。鉴于雌激素受体阳性 (ER+) BC 的激素信号依赖性，我们假设 17β-雌二醇（雌激素）可能影响 EV 产生和 microRNA (miRNA) 加载。我们报告说，生理剂量的 17β-雌二醇通过抑制 miR-149-5p 促进 ER+ BC 细胞特异性分泌 EV，从而阻碍其对 SP1 的调节活性，SP1 是一种调节 EV 生物发生因子 nSMase2 的转录因子。此外，miR-149-5p 下调促进 hnRNPA1 表达，负责将 let-7 的 miRNA 加载到 EV 中。在多个患者队列中，我们观察到来自绝经前 ER+ BC 患者血液的 EV 中 let-7a-5p 和 let-7d-5p 水平升高，以及高 BMI 患者的 EV 水平升高，这两种情况都与更高水平的17β-雌二醇相关。简而言之，我们确定了一种独特的雌激素驱动机制，通过该机制，ER+ BC 细胞可消除 EV 中的抑癌 miRNA，从而对调节微环境中的肿瘤相关巨噬细胞产生影响。
9.Click chemistry extracellular vesicle/peptide/chemokine nanocarriers for treating central nervous system injuries.点击化学细胞外囊泡/肽/趋化因子纳米载体治疗中枢神经系统损伤。[Acta Pharm Sin B] PMID: 37250158
摘要：中枢神经系统 (CNS) 损伤，包括中风、创伤性脑损伤和脊髓损伤，是导致死亡和长期残疾的重要原因，并且难以治愈，主要是由于神经元再生受限和神经胶质瘢痕形成。在此，我们应用 M2 小胶质细胞分泌的细胞外囊泡 (EV) 来改善损伤部位神经干细胞 (NSC) 的分化，并同时用损伤的血管靶向肽 (DA7R) 和干细胞募集因子 (SDF) 对其进行修饰-1) 通过无铜点击化学在其表面募集 NSC，诱导其神经元分化，并作为受伤部位的纳米载体 (Dual-EV)。结果证明，Dual-EV 可以靶向人脐带血管内皮细胞 (HUVEC)，募集 NSC，并在体外促进 NSC 的神经元分化。此外，通过生物信息学分析发现，与 Dual-M0-EV 相比，Dual-M2-EV 中有 10 种 miRNA 上调，进一步的流式细胞仪 NSC 分化实验表明，在这些 miRNA 中，miR30b-3p、miR-222-3p、 miR-129-5p、miR-155-5p可能发挥诱导NSC向神经元分化的作用。体内实验表明，双 EV 纳米载体在中风模型小鼠的缺血区域实现了改善的积累，增强了 NSCs 的募集，并增加了神经发生。该工作为中枢神经系统损伤后神经元再生治疗以及内源性干细胞、点击化学EV/肽/趋化因子及相关纳米载体改善人类健康提供了新的见解。
10.Activation of sphingomyelin phosphodiesterase 3 in liver regeneration impedes the progression of colorectal cancer liver metastasis via exosome-bound intercellular transfer of ceramides.肝再生中鞘磷脂磷酸二酯酶 3 的激活通过外泌体结合的神经酰胺细胞间转移阻碍结直肠癌肝转移的进展。[Cell Mol Gastroenterol Hepatol] PMID: 37245564
摘要：在肝再生 (LR) 的背景下预防结直肠癌肝转移 (CRLM) 的机制仍然难以捉摸。神经酰胺 (CER) 是一种有效的抗癌脂质，参与细胞间相互作用。在这里，我们研究了 CER 代谢在介导肝细胞和转移性结直肠癌 (CRC) 细胞之间的相互作用以调节 LR 背景下的 CRLM 中的作用。小鼠脾内注射 CRC 细胞，LR 由 2/3 部分肝切除术 (PH) 诱导，以在 LR 的情况下模拟 CRLM。检查了相应的 CER 代谢基因的改变。通过执行一系列功能实验来检查 CER 代谢在体外和体内的生物学作用。 LR 的诱导增加了细胞凋亡，但促进了基质金属蛋白酶 2 (MMP2) 的表达和上皮间质转化 (EMT)，从而增加了转移性 CRC 细胞的侵袭性，导致侵袭性 CRLM。在 LR 诱导后的再生肝细胞中确定鞘磷脂磷酸二酯酶 3 (SMPD3) 的上调，并在 CRLM 形成后持续存在于 CRLM 相邻的肝细胞中。发现肝脏 Smpd3 敲低通过消除线粒体凋亡和通过促进β-连环蛋白 (CANTB) 的核转位上调 MMP2 和 EMT 来增强转移性 CRC 细胞的侵袭性，从而在 LR 的背景下进一步促进 CRLM。从机制上讲，我们发现肝脏 SMPD3 控制再生肝细胞和 CRLM 相邻肝细胞中外泌体 CER 的产生。 SMPD3 产生的外泌体 CER 关键地进行了 CER 从肝细胞到转移性 CRC 细胞的细胞间转移，并通过诱导线粒体细胞凋亡和限制转移性 CRC 细胞的侵袭性来阻碍 CRLM。发现纳米脂质体 CER 的施用在 LR 的情况下显着抑制 CRLM。 SMPD3 产生的外泌体 CER 构成了 LR 中阻碍 CRLM 的关键抗 CRLM 机制，提供了利用 CER 作为治疗剂来预防 PH 后 CRLM 复发的希望。
11.Single Exosome Amperometric Measurements Reveal Encapsulation of Chemical Messengers for Intercellular Communication.单个外泌体安培测量揭示了细胞间通讯的化学信使的封装。[J Am Chem Soc] PMID: 37205856
摘要：在多细胞生物中，细胞通常通过发送和接收化学信号进行交流。参与神经内分泌细胞或神经元胞吐作用的化学信使通常被认为仅起源于刺激后细胞内大致密核心囊泡 (LDCV) 或突触囊泡与细胞膜的融合。积累的证据表明，外泌体是主要的细胞外囊泡 (EV) 之一，携带细胞依赖性 DNA、mRNA、蛋白质等，在细胞通讯中起着至关重要的作用。由于实验的限制，很难监测单个外泌体的实时释放；这限制了对外泌体的基本分子机制和功能的全面理解。在这项工作中，我们引入了带有微电极的安培法来捕获单个活细胞中单个外泌体的动态释放，将它们与其他 EV 区分开来，并区分外泌体内部的分子和 LDCV 分泌的分子。我们表明，与许多 LDCV 和突触小泡类似，神经内分泌细胞释放的外泌体也含有儿茶酚胺递质。这一发现揭示了通过外泌体包裹的化学信使进行化学通讯的不同模式以及两种释放途径之间的潜在相互联系，改变了神经内分泌细胞和可能的神经元胞吐作用的规范观点。这在基础层面定义了一种新的化学通讯机制，并为神经内分泌和中枢神经系统中外泌体的分子生物学研究开辟了新途径。
12.Plasma extracellular vesicle phenotyping for the differentiation of early-stage lung cancer and benign lung diseases.用于区分早期肺癌和良性肺病的血浆细胞外囊泡表型。[Nanoscale Horiz] PMID: 36974989
摘要：开发用于早期肺癌检测的微创技术对于降低死亡率至关重要。肿瘤相关细胞外囊泡 (EV) 的表型分析具有早期肺癌检测的潜力，但由于缺乏能够准确检测血液中罕见的肿瘤相关 EV 群体的灵敏、综合技术，因此仍然具有挑战性。在这里，我们将金核-银壳纳米粒子混合集成在微流体测定中，用于直接在血浆中对 EV 进行敏感的表型分析，而无需 EV 预分离。该测定通过表面增强拉曼光谱实现了肺癌相关标记物 PTX3 和 THBS1 以及典型 EV 标记物 CD63 的多重检测，在 10^3 -10^7 EVs mL -1 范围内提供了 0.97 的平方相关系数，极限为检测 19 个 EV mL -1 。值得注意的是，我们基于机器学习的纳米策略在区分早期肺癌和良性肺病方面提供了 92.3% 的敏感性和 100% 的特异性，优于基于 CT 扫描的肺癌诊断（92.3% 的敏感性和 71.4% 的特异性）。总体而言，我们的综合纳米策略在区分早期肺癌患者 (n = 28) 和由良性肺病患者 (n = 23) 和健康对照组 (n = 26) 组成的对照组方面实现了 0.978 的 AUC 值，这表现了显着的诊断性能和检测肺癌早期发生的巨大临床潜力。
今天的整理就到这里。希望大家可以有所收获。大家下周见！
