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【2023-28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篇文章介绍了在异种移植模型中,猪内皮细胞来源的细胞外囊泡在免疫排至中的作用;第4篇文章介绍了人工细胞外囊泡用于增强胶质瘤的靶向治疗;第5篇文章介绍了细胞外囊泡包被的AAV病毒在心脏靶向中的优越性。
1.Xenorecognition and costimulation of porcine endothelium-derived extracellular vesicles in initiating human porcine-specific T cell immune responses.猪内皮来源的细胞外囊泡在启动人猪特异性 T 细胞免疫反应中的异种识别和共刺激。[Am J Transplant] PMID: 37054891
摘要:猪血管内皮细胞(PEC)形成异种移植排斥的机制核心。在这里,我们确定静息 PEC 释放携带有猪白细胞抗原 I 类 (SLA-I)的细胞外囊泡,而不表达释放携带猪白细胞抗原 II 类 DR (SLA-DR)的细胞外囊泡。我们研究了这些 EV 是否能够通过以下方式熟练启动异种反应性 T 细胞反应:直接异种识别和共刺激。人类 T 细胞在与 PEC 直接接触或不直接接触的情况下获得 SLA-I + EV,并且这些 EV 与 T 细胞受体共定位。尽管干扰素γ激活的PEC释放SLA-DR + EV,但SLA-DR + EV与T细胞的结合很少。人类 T 细胞在不直接接触 PEC 的情况下表现出低水平的增殖,但在暴露于 EV 后会诱导显着的 T 细胞增殖。EV 诱导的增殖独立于单核细胞/巨噬细胞进行,表明 EV 传递 T 细胞受体信号和共刺激。针对 B7、CD40L 或 CD11a 的共刺激阻断显着减少了 T 细胞向 PEC 衍生的 EV 的增殖。这些发现表明内皮源性 EV 可以直接启动 T 细胞介导的免疫反应,并表明抑制异种移植物中 SLA-I EV 的释放有可能改变异种移植物的排斥反应。我们提出了一种通过内皮源性EV 的异种抗原识别/共刺激来激活 T 细胞的二级直接途径。
2.NLRP3-Dependent Crosstalk between Pyroptotic Macrophage and Senescent Cell Orchestrates Trauma-Induced Heterotopic Ossification During Aberrant Wound Healing.焦亡巨噬细胞和衰老细胞之间的 NLRP3 依赖性串扰在异常伤口愈合过程中协调创伤诱导的异位骨化。[Adv Sci (Weinh)] PMID: 37204068摘要:异位骨化(HO)代表对软组织损伤的不必要的骨化伤口愈合反应,导致灾难性的肢体功能障碍。最近的研究证实炎症和细胞衰老参与组织愈合过程,但它们在 HO 中的作用仍有待阐明。在这里,焦亡巨噬细胞引起肌腱衍生干细胞(TDSC)衰老的新串扰被揭示,以促进创伤诱导的 HO 形成过程中的成骨愈合。巨噬细胞焦亡阻断可减少 NLRP3 敲除小鼠的衰老细胞负担和 HO 形成。细胞焦亡驱动的 IL-1β 和巨噬细胞的细胞外囊泡 (EV) 分泌被确定可促进 TDSC 衰老和由此产生的骨生成。从机制上讲,巨噬细胞焦亡会增强高迁移率族蛋白 1 (HMGB1) 的外泌体释放,该蛋白直接结合 TDSC 中的 TLR9 以触发病态信号传导。NF-kB信号传导被证实是TDSC响应含有HMGB1的EV和IL-1β的汇聚下游通路。这项研究增加了对基于异常再生的 HO 形成理论的见解,并促进了治疗策略的开发。
3.Identifying high-grade serous ovarian carcinoma-specific extracellular vesicles by polyketone-coated nanowires.通过聚酮涂层纳米线识别高级别浆液性卵巢癌特异性细胞外囊泡。[Sci Adv] PMID: 37418532摘要:癌细胞来源的细胞外囊泡 (EV) 具有独特的蛋白质特征,使其成为有前景的疾病生物标志物目标。高级别浆液性卵巢癌(HGSOC) 是上皮性卵巢癌的致命亚型,我们的目的是鉴定 HGSOC 特异性膜蛋白。通过 LC-MS/MS 分析来自细胞系或患者血清和腹水的小型 EV(sEV)和中型/大型 EV(m/lEV),揭示两种 EV 亚型均具有独特的蛋白质组特征。多重验证步骤将 FRα、Claudin-3 和TACSTD2 鉴定为 HGSOC 特异性 sEV 蛋白,但未鉴定出 m/lEV 相关候选蛋白。此外,为了使用简单易用的微流体装置进行 EV 分离,开发了聚酮涂层纳米线 (pNW),它可以有效地从生物流体中纯化 sEV。pNW 分离的 sEV 的多重阵列检测显示在癌症患者中具有特异性可检测性并可预测临床状态。总之,pNW 的 HGSOC 特异性标记物检测是作为临床生物标记物的一个有前景的平台。
4.Engineering and Characterization of an Artificial Drug-carrying Vesicles Nanoplatform for Enhanced Specifically Targeted Therapy of Glioblastoma.用于增强胶质母细胞瘤特异性靶向治疗的人工载药囊泡纳米平台。[Adv Mater] PMID: 37417769摘要:多形性胶质母细胞瘤 (GBM) 的治疗因复杂的病理学以及药物输送过程中需要穿过血脑屏障 (BBB) 的需要而受到阻碍。尽管外泌体在 GBM 治疗方面具有巨大潜力,但由于其靶向和递送方面的局限性,仅凭这些并不能完全满足治疗要求。在此,我们开发了一种工程人工囊泡(EAV)ANG-TRP-PK1@EAVs,它是使用脂质体挤出机从表达 ANG-TRP-PK1 肽的 HEK293T 细胞构建的。ANG-TRP-PK1 是 Angiopep-2 的融合肽,与 TRP-PK1 的 N 末端融合,将Angiopep-2 呈现在 EAV 上。ANG-TRP-PK1@EAVs 与分泌的外泌体具有相似的特征,但产量更高。ANG-TRP-PK1@EAVs在体外模拟 BBB 模型和体内原位 GBM 小鼠模型中具有高效的 BBB 穿透和 GBM 靶向能力。负载阿霉素的 EAV (ANG-TRP-PK1@DOX) 不会改变 EAV 的特性,它可以穿过 BBB,到达 GBM,并杀死原位GBM 小鼠模型中的肿瘤细胞。我们设计的载药人工囊泡对小鼠 GBM 的治疗效果优于替莫唑胺,且副作用极少。总之,EAV可以插入不同的靶向配体并包装不同的药物,这可以作为药物输送和肿瘤治疗的独特而有效的纳米平台。
5.Extracellular Vesicle-Encapsulated AAVs for Therapeutic Gene Delivery to the Heart.细胞外囊泡封装的 AAV 用于将治疗性基因递送至心脏。[Circulation] PMID: 37409482摘要:腺相关病毒(AAV)由于其亲心性、长期表达和安全性而成为心脏基因传递的最佳工具之一。然而,其成功临床应用的一个重大挑战是预先存在的中和抗体(NAb),它与游离的 AAV 结合,阻止有效的基因转导,并降低或抵消治疗效果。在这里,我们描述了由 AAV 产生细胞自然分泌的细胞外囊泡封装的 AAV (EV-AAV),作为一种卓越的心脏基因传递载体,可传递更多基因并提供更高的 NAb 抗性。我们开发了一种两步密度梯度超速离心方法来分离高度纯化的 EV-AAV。我们在体外和体内比较了在 NAb 存在的情况下 EV-AAV 与同等滴度的游离 AAV 的基因递送和治疗效果。此外,我们结合生化技术、流式细胞术和免疫荧光成像研究了体外人左心室和人诱导多能干细胞心肌细胞以及体内小鼠模型中 EV-AAV 摄取的机制。使用亲心 AAV 血清型 6 和 9 以及几种报告基因构建体,我们证明,在 NAb 存在的情况下,EV-AAV 向人左心室和人体外诱导多能干细胞心肌细胞以及小鼠心脏传递的基因数量显着高于 AAV。与 AAV9-肌浆网钙 ATP酶 2a 递送相比,向预免疫小鼠的梗塞心脏进行心肌内递送EV-AAV9-肌浆网钙 ATP 酶 2a 显着改善射血分数和缩短分数。这些数据验证了 EV-AAV9 载体的 NAb 逃避和治疗功效。在体外使用人诱导多能干细胞衍生细胞和在体内小鼠心脏进行的贩运研究表明,与非心肌细胞相比,心肌细胞中 EV-AAV6/9 传递的基因的表达显着更高,即使细胞摄取量相当。使用细胞亚组分分析和pH 敏感染料,我们发现 EV-AAV 被内化到心肌细胞的酸性内体区室中,释放 AAV 并酸化其核摄取。总之,使用 5 种不同的体外和体内模型系统,我们证明了在 NAb 存在的情况下,与游离 AAV 相比,EV-AAV 载体的效力和治疗效果显着更高。这些结果证实了 EV-AAV 载体作为治疗心力衰竭的基因递送工具的潜力。
6.Imaging platforms to dissect the in vivo communication, biodistribution and controlled release of extracellular vesicles.用于剖析细胞外囊泡的体内通讯、生物分布和受控释放的成像平台。[J Control Release] PMID: 37406818摘要:细胞外囊泡 (EV) 作为通讯工具,允许生物体中邻近和远处细胞之间交换生物活性分子(microRNA、mRNA、蛋白质等)。因此,EV 在多种生理和病理过程中发挥着重要作用。因此,了解它们在细胞/器官通讯中的作用以充分评估它们的生物学、诊断和治疗潜力至关重要。此外,最近的研究已经探索了用于再生医学应用的 EV 的受控释放,因此对其释放曲线的评估对于与生物活性相关非常重要。在这里,我们从灵敏度、穿透深度、成本和操作简单性方面简要介绍了 EV 成像平台,然后讨论了不同的 EV 标记流程及其优点和局限性。接下来,我们将介绍这些成像平台的相关性,以剖析内源性 EV 的趋向性和生物学作用。我们还介绍了成像平台在监测外源 EV 积累及其潜在细胞靶标方面的相关性。最后,我们强调成像平台对于研究不同受控系统的细胞外囊泡释放曲线的重要性。
7.Biomodified Extracellular Vesicles Remodel the Intestinal Microenvironment to Overcome Radiation Enteritis.生物修饰的细胞外囊泡重塑肠道微环境以克服放射性肠炎。[ACS Nano] PMID: 37399352摘要:电离辐射(IR)与肠炎的发生有关,保护整个肠道免受辐射引起的肠道损伤仍然是一个未得到满足的临床需求。循环细胞外囊泡(EV)被证明是建立组织和细胞微环境的重要因素。在这项研究中,我们的目的是研究在辐射引起的肠道损伤的情况下由小 EV(外泌体)介导的辐射防护策略。我们发现,来自暴露于全身辐射(TBI)的供体小鼠的外泌体可以保护受体小鼠免受TBI引起的致死,并减轻辐射引起的胃肠道(GI)毒性。为了增强 EV 的保护作用,对小鼠和人类外泌体 microRNA (miRNA) 进行了分析,以鉴定外泌体中的功能分子。我们发现 miRNA-142-5p 在暴露于 TBI 的供体小鼠和放疗 (RT) 后的患者的外泌体中高表达。此外,miR-142可保护肠上皮细胞免遭辐射诱导的细胞凋亡和死亡,并通过改善肠道微环境介导EV对放射性肠炎的保护作用。然后,通过增强 miR-142 表达和外泌体的肠道特异性来完成 EV 的生物修饰,从而改善 EV 介导的放射性肠炎保护。我们的研究结果提供了一种有效的方法来预防暴露于辐射的人群免受胃肠道综合症的影响。
8.CD8 T Cell-Derived Exosomal miR-186-5p Elicits Renal Inflammation via Activating Tubular TLR7/8 Signal Axis.CD8 T 细胞衍生的外泌体 miR-186-5p 通过激活管状 TLR7/8 信号轴引发肾脏炎症。[Adv Sci (Weinh)] PMID: 37395441摘要:细胞在局灶节段性肾小球硬化症 (FSGS) 的发展中发挥重要作用。然而,这种基于 T 细胞的肾脏疾病的潜在机制仍然难以捉摸。作者在此报告称,激活的 CD8 T 细胞通过释放富含 miR-186-5p 的外泌体,引发肾脏炎症和组织损伤。继续进行队列研究,确定 FSGS 患者血浆 miR-186-5p 水平与蛋白尿的相关性,结果证明循环中的 miR-186-5p 主要来源于激活的 CD8 T 细胞外泌体。肾脏 miR-186-5p 在 FSGS 患者和阿霉素诱导肾损伤的小鼠中显着增加,主要由 CD8 T 细胞外泌体递送。耗尽 miR-186-5p 可以强烈减轻阿霉素诱导的小鼠肾损伤。支持外泌体 miR-186-5p 作为关键循环致病因子的功能,静脉注射 miR-186-5p 或含有 miR-186-5p 的 T 细胞外泌体会导致小鼠肾脏炎症和组织损伤。追踪注射的 T 细胞外泌体显示它们优先分布在小鼠肾小管中,而不是肾小球中。从机制上讲,miR-186-5p直接激活肾小管TLR7/8信号并启动肾小管细胞凋亡。突变 miR-186-5p 上的 TLR7 结合序列或删除小鼠 TLR7 可在很大程度上消除 miR-186-5p 或阿霉素诱导的肾小管损伤。这些发现揭示了外泌体miR-186-5p 在 T 细胞介导的肾功能障碍中的致病作用。
9.Stromal cell-derived small extracellular vesicles enhance radioresistance of prostate cancer cells via interleukin-8-induced autophagy.基质细胞来源的小细胞外囊泡通过白细胞介素 8 诱导的自噬增强前列腺癌细胞的放射抗性。[J Extracell Vesicles] PMID: 37387557摘要:放射治疗是局部前列腺癌 (PCa) 的一种治疗方法。不幸的是,当患者出现更具侵袭性或转移性表型时,放射治疗效果往往会降低。最近的研究表明,细胞外囊泡通过传递小生物活性分子(例如小非编码 RNA)参与癌症治疗耐药性。在这里,我们发现基质细胞衍生的小细胞外囊泡(sEV)通过运输白介素-8(IL-8)来促进 PCa 细胞的放射抗性。事实上,前列腺基质细胞比 AR 阳性 PCa 细胞分泌更多的IL-8,并且可以在 sEV 中积累。有趣的是,放射敏感性PCa 细胞对源自基质细胞的 sEV 的摄取增强了它们的放射抗性,这可以通过沉默基质细胞中的 CXCL8 或抑制 PCa 细胞中的受体 CXCR2 来减弱。sEV 介导的放射抗性已在斑马鱼和小鼠异种移植肿瘤中得到验证。从机制上讲,在辐射条件下,基质 sEV 的摄取会触发 PCa 细胞中AMPK 激活的自噬途径。因此,通过利用 AMPK 抑制剂或沉默 PCa 细胞中的 AMPKα,灭活AMPK 可以有效地使放射治疗重新敏感。此外,溶酶体抑制剂氯喹 (CQ) 通过阻断自噬溶酶体融合,使放射治疗充分重新敏感,导致自噬体在 PC 细胞中积聚。总的来说,这些结果表明基质细胞主要通过递送 IL-8 的 sEV 增强 PCa 细胞的放射抗性。
10.Extracellular vesicle-mediated interorgan communication in metabolic diseases.代谢疾病中细胞外囊泡介导的器官间通讯。[Trends Endocrinol Metab] PMID: 37394346摘要:身体在生理条件下通过代谢器官之间的器官间通讯来部分维持代谢稳态。已知这种串扰是由激素或代谢物介导的,并且最近已扩展到包括细胞外囊泡 (EV)。EV 通过封装各种生物活性物质(包括蛋白质、代谢物和核酸)参与生理和病理条件下的器官间通讯。在这篇综述中,我们总结了有关 EV 生物发生、分泌和成分代谢调节的最新发现,并强调了 EV 货物在癌症、肥胖、糖尿病和心血管疾病的器官间通讯中的生物学作用。我们还讨论了 EV 作为诊断标记物的潜在应用,以及通过 EV 工程进行代谢性疾病早期检测和治疗的相应治疗策略。
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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