本周hzangs在最新文献中选取了10 篇分享给大家，其中9 篇提供中文摘要。第1篇文章是一篇关于单个脂质体或囊泡的研究综述，目前囊泡相关的研究报道大部分都是对囊泡群体的研究，对单个囊泡的研究还比较少见，这篇综述汇总了相关研究对于大家学习和了解囊泡的异质性以及单个囊泡研究的方法学进展有良好的促进作用；第2篇文章是对目前微流控用于细胞外囊泡的分离检测分析的研究进展综述；第3篇是对目前肿瘤转移全过程中细胞外囊泡作用的综述；第4篇比较有意思，介绍了一种不同温度下可以聚集和分散的纳米材料，是很不错的潜在的细胞外囊泡分离方法；第9篇文章是一篇临床医学的朋友很值得学习的文章，文章通过研究病人血清和正常人血清中细胞外囊泡的差异寻找潜在的致病机理，做的并不深入但是能够一定程度上说明问题，也发了还算可以的文章，大家可以了解和学习一下。相关文章的原文在周一前会发布到论坛同名贴下，需要的可以到论坛下载
- Single-Vesicle Assays Using Liposomes and Cell-Derived Vesicles: From Modeling Complex Membrane Processes to Synthetic Biology and Biomedical Applications. 使用脂质体和细胞衍生的囊泡的单囊泡检测：从模拟复合膜到合成生物学和生物医学应用。 [Chem Rev] IF=52.613 PMID：30153012
摘要：质膜对于限定与细胞外环境相对应的封闭体积的细胞是至关重要的。质膜不仅作为边界，而且还介导细胞与其环境之间的物理和化学信息的交换，以维持细胞结构和细胞内功能。人工脂质和细胞衍生的膜囊泡已被用作封闭容器，代表了研究跨膜过程和细胞内生物化学的最简单的细胞模型系统。经典实例是由转运蛋白和离子通道介导的质膜囊泡和蛋白脂质体中膜转运过程的研究。脂质体和天然膜囊泡被广泛用作模型膜，用于研究蛋白质的结合和双层插入，膜蛋白的结构和功能，脂质和蛋白质的膜内组成和分布，以及胞外和胞吞作用期间的膜间相互作用。此外，天然细胞释放的微泡对于疾病的早期检测及其作为纳米反应器和最小原始细胞结构的用途已经变得重要。然而，目前在大多数研究中，研究者依旧会将囊泡作为一个整体进行研究。最近，新的微技术和纳米技术工具以及光学和电子显微镜的新发展使得能够分离和研究单个（亚）微米大小的囊泡。这种单囊泡实验揭示了单个囊泡的膜组分的结构和功能的异质性。这些结果为生物分析和生物技术应用开辟了巨大的可能性。本综述将涵盖单囊泡分析的重要发展以及在这一激动人心的研究领域取得的重大发现。
PS：细胞外囊泡的研究是目前的一大热点，有大量的研究报道对细胞外囊泡在不同的生理病理过程中的功能进行了介绍。但是目前针对单个细胞外囊泡的研究报道还比较少，由于细胞外囊泡的异质性，这就要求我们在未来的研究中对细胞外囊泡进行越来越细致的亚群区分，单个细胞外囊泡的研究也会逐渐被提上日程。这篇综述相对来说算是比较前沿的，它汇总了大量细胞外囊泡研究报道中非常少的单个囊泡的研究报道。推荐大家读读。
- Microfluidics-based on-a-chip systems for isolating and analysing extracellular vesicles. 基于微流体的芯片系统用于分离和分析细胞外囊泡。 [J Extracell Vesicles] PMID：30151077
摘要：可以在几乎所有体液中发现的细胞外囊泡（EV），它们由包含着来自其细胞的蛋白质和核酸的脂质双层组成。细胞外囊泡可以将货物运输到目标细胞，因此成为细胞间通讯的关键参与者。近年来，它们作为诊断和预后生物标志物或治疗药物递送系统（DDS）的潜力引起了研究者们相当大的兴趣。然而，用于研究EV的常规方法仍然具有显着的局限性，包括耗时和低通量的相关技术，同时对更好的研究工具的需求变得越来越强烈。在过去几年中，基于微流体的技术逐渐出现，并且已经在细胞外囊泡的分离，检测和分析中发挥了重要作用。这些技术具有几个优点，包括低成本，低样品体积，高通量和高精度。本综述总结了基于微流体技术的最新进展，比较了传统和基于微流体的技术，并简要介绍了集成“芯片”系统的最新进展。此外，本综述还讨论了“芯片”系统的潜在临床应用，包括用于个性化医疗的“液体活组织检查”和用于精准医学的DDS设备，然后预测未来可能参与基于云的便携式疾病诊断和监测系统，以及可能的人工智能（AI）系统的参与。
PS：微流控芯片是目前细胞外囊泡方法学中用于分离、检测分析的一种手段。已经有很多进行微流控系统开发的实验室尝试开发用于细胞外囊泡分离分析的微流控芯片系统。这篇综述文章汇总了目前细胞外囊泡领域微流控系统的研究进展同时对未来的研发和应用进行展望。
- Exosomes Play Roles in Sequential Processes of Tumor Metastasis. 外泌体在肿瘤转移全过程中发挥不同的作用。 [Int J Cancer] IF=7.36 PMID：30155891
摘要：大量证据表明，外泌体是一系列具有生物学功能的胞吞膜循环过程来源的小囊泡，携带多种活性成分，特别是肿瘤来源的外泌体，有助于肿瘤的进展和转移。本综述着重于外泌体影响转移的四个关键步骤中特定多方面的作用，癌细胞通过这些过程从原发器官扩散到转移靶器官并最终形成肉眼可见的转移性病变。首先，外泌体调节原发性肿瘤部位以帮助癌症生长和传播。在这一部分，五个主要的生物学事件得到了很好的总结，包括致癌成分的转移，成纤维细胞的募集和激活，血管生成的诱导，免疫抑制和上皮 - 间质转化（EMT）促进。在步骤2中，我们列出了在器官特异性归巢过程中最近阐述的两种机制，即外泌体整联蛋白模型和外泌体表皮生长因子受体（EGFR）/ miR-26 /肝细胞生长因子（HGF）模型。随后，步骤3着重于外泌体和转移前生态位之间的相互作用，其中我们强调了外泌体在血管生成，淋巴管生成，免疫调节和转移前生态位的代谢，表观遗传和基质重编程中的特定功能。最后，我们总结了外泌体在帮助转移性循环肿瘤细胞逃避免疫监视，在血液循环中存活，并在宿主器官中增殖的机制。
PS：肿瘤转移过程中外泌体的功能报道是外泌体研究早期最常见的报道。外泌体在肿瘤转移全过程中几乎都有参与。这篇有四川大学的老师们发表的综述文章对目前外泌体肿瘤转移过程中的作用进行了回顾。文章从转移的几个关键步骤入手一一阐释了目前我们已知的外泌体在肿瘤转移过程中的功能。
- Temperature-Responsive Magnetic Nanoparticles for Enabling Affinity Separation of Extracellular Vesicles. 温度响应磁性纳米粒子用于实现细胞外囊泡的亲和分离。 [ACS Appl Mater Interfaces] IF=8.097 PMID：30152229
摘要：具有刺激响应性聚合物修饰表面的小磁性纳米颗粒可通过诸如温度的刺激可逆地聚集，以实现有效且快速的生物标记物分离。为了充分实现这些颗粒的潜力，合成需要具有高度可重复性并且可以大量扩展。我们开发了温度响应磁性纳米粒子，通过Fe2 + / Fe3 +盐在室温下的原位共沉淀过程与聚（丙烯酸） - 嵌段 - 聚（N-异丙基丙烯酰胺）二嵌段共聚物模板，通过可逆加成 - 断裂链合成转移（RAFT）聚合方法。这些颗粒为56％聚合物，具有6.5：1的Fe：COOH比，并且在两个月的时间内表现出显着的稳定性。流体动力学直径保持恒定在~28nm，一致的转变温度为34℃，并且在两个月的跨度内40℃下的磁性颗粒分离效率≥95％。所有大规模合成批次都保持这些性质。为了证明刺激响应磁性纳米粒子的实际效用，将粒子掺入温度响应性二元试剂系统中并有效分离模型蛋白质生物标志物（小鼠IgG）以及从人类生物流体——精浆中纯化细胞外囊泡 。实验显示这些纳米粒子具有很好的应用潜力。
PS：目前分离细胞外囊泡的方法相对比较复杂，一种简单易操作的分离方式还有待开发。这里的这篇文章介绍了一种纳米粒子，这种纳米粒子可以通过温度变化从聚合和分散两个状态间相互转变，并且可以长时间稳定存在。试想如果我们可以将能够特异性捕获外泌体的这种纳米粒子放入样品中改变温度即可将外泌体沉淀下来，是不是非常简便呢。文章目前只是提出了一个相对比较简单的模式，是否可以应用于科研和临床还需要进一步的优化才行。
- Lineage-specific exosomes could override extracellular matrix mediated human mesenchymal stem cell differentiation. 谱系特异性外泌体可以超越细胞外基质介导的人间充质干细胞分化。 [Biomaterials] IF=8.806 PMID：30153612
摘要：谱系特异性分化是干细胞命运，组织稳态和发育的重要过程。微环境线索提供直接和选择性的外在信号来调节干细胞的谱系分化。微环境由两个基本组成部分组成，一个是细胞外基质（ECM），而另一个是细胞分泌的外泌体和生长因子。分化细胞的ECM调节干细胞的表型，而它们的外泌体含有控制干细胞分化的表型特异性指导因子（miRNA，RNA和蛋白质）。该研究表明，成骨细胞衍生的（Os-Exo）和脂肪细胞衍生的（Ad-Exo）外泌体含有调节人间充质干细胞（hMSC）谱系分化的指导性因子。外泌体的分析揭示了成骨细胞（RUNX2和OSX）和脂肪细胞（C /EBPα和PPARγ）的RNA和蛋白质形式的转录因子的存在。此外，在这些外泌体中也鉴定了几种据报道具有成骨和成脂分化潜能的miRNA。动力学和分化分析表明成骨细胞和脂肪细胞外泌体均增强ECM介导的hMSC分化成各自的谱系。与单独施用的相应ECM或外泌体相比，成骨细胞/脂肪细胞ECM和外泌体的组合在较早的分化时间点上打开谱系特异性基因表达。有趣的是，成骨细胞ECM与脂肪形成外泌体分化的hMSCs显示脂肪形成谱系基因的表达，而脂肪细胞ECM与成骨细胞外泌体分化的hMSCs显示成骨谱系基因。基于这些观察结果，我们得出结论，在hMSC的谱系规范期间，外泌体可能会超越ECM介导的指导信号。
PS：干细胞的分化调控一直是研究者比较感兴趣的方向。部分研究报道表明细胞外基质可能一定程度上诱导了干细胞向特定的细胞类型分化，同时近些年的外泌体相关研究也证实了外泌体具有诱导干细胞向特性细胞类型分化的能力。这篇文章的实验数据证明，在一些情况下，当不同来源的外泌体和细胞外基质同时存在时外泌体可能会发挥更强的诱导作用。这篇文章只关注到了MSC向成骨细胞和脂肪细胞分化这一个过程，可能我们需要更多其他干细胞分化过程研究来丰富目前这一发现。
- Label-free Prostate Cancer Detection by Characterization of Extracellular Vesicles using Raman Spectroscope. 不需要标记，直接通过使用拉曼光谱仪表征细胞外囊泡用于前列腺癌检测。 [Anal Chem] IF=6.042 PMID：30157378
摘要：哺乳动物细胞将细胞外囊泡（EV）释放到它们的微环境中，沿着体液流传播到整个身体。 EV包含多种生物分子。运输的内容物种类根据EV起源而变化。对EV的起源和化学成分的分析可以用于临床疾病检测，分期和监测疾病的生物标志物。在本文中，我们展示了EV作为前列腺癌生物标志物的潜力。使用拉曼光学镊子从四种类型的EV样品获得拉曼特征，所述EV样品是健康供体的红细胞和血小板衍生的EV以及前列腺癌细胞系 - （PC3和LNCaP）衍生的EV。使用主成分分析（PCA）可以将EV的拉曼光谱清楚地分离/分类成不同的组，能够区分所研究的EV亚型。这些发现可能为检测和监测早期癌症提供新的方法。
PS：这是一篇比较笼统的研究报告。文章介绍了基于拉曼光谱学分析手段的光学分析方法来分析不同来源的细胞外囊泡，通过光学分析结果可以将样品区分成不同的组，从而证明通过拉曼光谱分析可以对细胞外囊泡的来源进行区分。文章的结论相对来说并不夯实，但文章为未来的临床检验检测提供了一定的可行性。
- Reciprocal control of excitatory synapse numbers by Wnt and Wnt inhibitor PRR7 secreted on exosomes. 通过外泌体上分泌的Wnt和Wnt抑制剂PRR7相互控制兴奋性突触数量。 [Nat Commun ] IF=12.353 PMID：30143647
摘要：分泌的Wnt在突触发生和突触维持中起关键作用，但促进中枢神经元中突触消除的内源性因子仍然未知。在这里，我们显示富含脯氨酸的7（PRR7）诱导特异性去除兴奋性突触，并充当Wnt抑制剂。值得注意的是，跨膜蛋白PRR7通过外泌体被神经元活性依赖性释放。外泌体PRR7通过膜融合被神经元吸收并消除邻近神经元中的兴奋性突触。相反，稀疏神经元中的PRR7敲低极大地增加了所有周围神经元中的兴奋性突触数量。 PRR7的这些非细胞自主效应通过增强或阻断Wnt信号传导而被有效地抵消。 PRR7通过阻断Wnt的外泌体分泌，GSK3β的活化和促进PSD蛋白的蛋白酶体降解来发挥其作用。这些数据揭示了局部神经元中兴奋性突触数量调节的邻近依赖性，相互作用机制，并证明外泌体在脊椎动物大脑中的神经元间信号传导中的重要性。
PS：一篇发表在NC上的文章，文章介绍了外泌体传递PRR7作为WNT的抑制剂来影响神经元兴奋性突触的数量。
- Exosomal double-stranded DNA as a biomarker for the diagnosis and preoperative assessment of pheochromocytoma and paraganglioma. 外泌体双链DNA作为生物标志物，用于嗜铬细胞瘤和副神经节瘤的诊断和术前评估。 [Mol Cancer ] IF=7.776 PMID：30139385
摘要：嗜铬细胞瘤（PCC）和副神经节瘤（PGLs）是遗传性很强的内分泌肿瘤。在所有PCC和PGL病例中推荐对12种驱动易感基因进行基因检测。然而，检测PCC和PGL中的体细胞突变对于基因诊断和术前评估仍然是不可实现的。我们比较了患有PCC或PGL的患者或小鼠的血清外泌体DNA和肿瘤组织DNA，并在PCC或PGL患者的循环外泌体中发现了双链DNA（dsDNA）片段。外源性dsDNA在易感基因中与亲本肿瘤细胞具有相同的突变。此外，我们的研究表明PCC和PGL中血清来源的外泌体dsDNA与配对的肿瘤基因组高度一致。我们的研究结果证明外泌体dsDNA的存在可以作为非侵入性遗传标记用于PCCs和PGL的诊断和术前评估。
PS：外泌体能够携带RNA是目前的共识，但外泌体携带双链DNA的报道还比较少。大连医科大学的研究人员最近发表的文章揭示了外泌体双链DNA作为肿瘤液体活检标志物的潜力，评估了它们在诊断和术前评估中的作用。
- Extracellular vesicles are increased in the serum of children with autism spectrum disorder, contain mitochondrial DNA, and stimulate human microglia to secrete IL-1β. 患有孤独症谱系障碍的儿童血清中的细胞外囊泡增加，含有线粒体DNA，并刺激人小胶质细胞分泌IL-1β。 [J Neuroinflammation] IF=5.193 PMID：30149804
摘要：自闭症谱系障碍（ASD）与小胶质细胞激活所表明的脑炎症有关，但触发因素尚不清楚。细胞外囊泡（EV）由血液和其他生物体液中的许多细胞分泌，并携带可能影响靶细胞功能的分子。 最近的研究报道发现EV涉及多种疾病，但尚未研究它们在ASD中的存在或功能。我们分离的EV显示为被膜包围的球形结构（约100nm）。与正常对照相比，发现患者的总EV相关蛋白显着增加（p = 0.02）。分离自ASD患者血清的EVs（5μg/ mL）刺激培养的人小胶质细胞，与对照组相比，分泌更多的促炎细胞因子白细胞介素IL-1β（163.5±13.34 pg / mL）（117.7±3.96） pg / mL，p <0.0001）。与正常对照相比，发现ASD儿童EV中包含的线粒体DNA（mtDNA7S）的量增加（p = 0.046）。这些发现提供了新的信息，可能有助于解释什么引起ASD儿童大脑炎症，并可能导致新的有效治疗。
PS：很久没有推荐一些套路性的文章给医院需要发paper的朋友们了。这里有一篇介绍给大家。文章思路就是病人血清和正常人血清对比发现囊泡数量差异，另外病人血清来源囊泡刺激小胶质细胞能够上调IL1-β，寻找差异发现可能是病人血清外泌体中线粒体DNA引起的。思路很简单，难度也很低，结论可靠性说得过去，五六分的文章，挺合适的。
- Annexin A1 regulates EGFR activity and alters EGFR-containing tumour-derived exosomes in head and neck cancers. 膜联蛋白A1调节EGFR活性并改变头颈癌中含有EGFR的肿瘤来源外泌体。 [Eur J Cancer ] IF=7.191 PMID：30142511
PS：文章介绍了头颈癌患者中Annexin A1的异常表达影响EGFR的活性及EGFR阳性肿瘤来源外泌体的释放。
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