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【2020-19期】This Week in Extracellular Vesicles

本周hzangs在最新文献中选取了7篇分享给大家,其中5篇提供了中文摘要。第1篇是发表在nature上的评述性文章,着重探讨了外泌体未来发展成治疗性药剂的潜在可能性和应用方式;第2篇文章是一篇紧随热点的小综述,文章重点综述和分析了目前在新冠肺炎治疗过程中细胞外囊泡的应用和潜在的治疗效果,并对可能的作用进行了分析和展望;第3篇文章介绍了一种新型的细胞外囊泡分离策略;第5篇文章提供了一种细胞外囊泡表征的新策略方法。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

1.The therapeutic potential of exosomes.

外泌体的治疗潜力。 

[Nature] IF=43.07   PMID:32405008

PS:一篇评述文章,文章从通过改造细胞外囊泡来治疗烟草诱导的慢性阻塞性肺病展开讨论,探讨了细胞外囊泡发展成治疗性药剂的潜在可能。

2.Extracellular vesicles from mesenchymal stem cells as a Covid-19 treatment.

来自间充质干细胞的细胞外囊泡,作为Covid-19处理。 

[Drug Discov Today] IF=6.88   PMID:32387262

PS:一篇小综述,汇总了目前关于新冠肺炎治疗过程中细胞外囊泡的应用及研究进展。

3.Immunoavidity-based Capture of Tumor Exosomes using Poly(amidoamine) Dendrimer Surfaces.

基于免疫亲和力的聚(酰氨基胺)树状聚合物表面捕获肿瘤来源外泌体。 

[Nano Lett] IF=12,279   PMID:32407121

摘要:肿瘤来源的血液循环外泌体具有作为生物标记物的潜力,可以大大改善癌症的治疗。但是,有效分离纯化外泌体仍然是一项巨大的技术挑战。这项研究提出了一种新颖的纳米结构聚合物表面,可通过强亲和力高效捕获外泌体。使用从肿瘤细胞系分离的外泌体测试了由多价树状聚合物,PEG和肿瘤靶向抗体组成的各种表面构型。我们发现双层树状聚合物构型在捕获掺入人血清中的外泌体方面表现出最高的效率。重要的是,经过优化的表面从头颈癌患者血浆样本中捕获的肿瘤外泌体的量是健康供体的4倍以上。使用原子力显微镜的纳米力学分析还显示,这种增强归因于多价结合(亲和力)和树枝状聚合物介导的短程粘附力的增强。我们的结果支持树状大分子表面以高灵敏度和特异性检测肿瘤外泌体,证明了其作为新型癌症液体活检平台的潜力。

PS:文章介绍了一种基于聚酰胺基树脂的细胞外囊泡分离平台,并对这一平台进行了初步测试,这对于临床开发分离纯化血液细胞外囊泡的策略提供了一定的基础。

4.Immune modulation by complement receptor 3-dependent human monocyte TGF-β1-transporting vesicles.

补体受体3依赖性人类单核细胞TGF-β1转运囊泡的免疫调节。

[Nat Commun] IF=11.878   PMID:32405008

摘要:细胞外囊泡在细胞通讯中起重要作用。在这里,我们报道了人类和小鼠单核细胞释放针对病原性真菌白色念珠菌的TGF-β1转运囊泡。来自白色念珠菌的可溶性β-葡聚糖与单核细胞上的补体受体3(CR3,也称为CD11b / CD18)结合,并诱导TGF-β1转运小泡的释放。使用由CRISPR-CAS9基因组编辑生成并从CR3缺乏(CD11b敲除)小鼠中分离的CR3缺乏(CD11b敲除)单核细胞证明了CR3依赖性。这些囊泡减少了人类M1巨噬细胞以及全血中的促炎反应。囊泡运输的TGF-β1与TGF-β受体的结合通过全血中的SMAD7途径抑制IL1B转录,并诱导内皮细胞中的TGFB1转录,这在TGF-β1抑制后得以解决。值得注意的是,人补体调理的凋亡小体在单核细胞中诱导类似的TGF-β1转运小泡的产生,这表明早期的免疫反应可能通过这种依赖CR3的抗炎小泡途径被抑制。

PS:文章介绍了补体受体3依赖性的细胞外囊泡释放和功能发挥过程,这对于我们理解和认识细胞外囊泡的释放调控具有很积极的意义。

5.Size and surface charge characterization of nanoparticles with a salt gradient.

使用盐梯度的纳米颗粒的尺寸和表面电荷表征。 

[Nat Commun] IF=11.878   PMID:32393750

摘要:外泌体是存在于液体活检组织中的纳米级脂质囊泡,可用作多种疾病的生物标志物,包括癌症,阿尔茨海默氏病和中枢神经系统疾病等。纯化以及后续的大小和表面表征对于基于外泌体的诊断至关重要。但是,样品纯化非常耗时且可能会造成损坏,目前没有一种方法可以通过单次测量获得大小和ζ电势。在这里,我们从稀释溶液中浓缩外泌体,并通过毛细管通道中的盐梯度一步测量来测量其大小和Zeta电位。盐梯度会导致相反方向的粒子和捕获粒子的流体传输。在几分钟之内,颗粒浓度增加了两个数量级以上。对单个或一组外泌体的空间分布的拟合会同时返回其大小和表面电荷。我们的方法适用于其他类型的纳米颗粒。毛细管是在低成本聚合物设备中制造的。

PS:文章介绍了一种基于毛细管盐梯度的外泌体尺寸和电荷表征方法,丰富了我们目前表征外泌体的技术手段。

6.Hepatic stellate cell autophagy inhibits extracellular vesicle release to attenuate liver fibrosis.

肝星状细胞自噬抑制细胞外小泡释放,以减轻肝纤维化。 

[J Hepatol] IF=18.946   PMID:32389810

摘要:在慢性肝损伤中,血小板衍生的生长因子(PDGF)刺激的肝星状细胞(HSC)释放纤维化细胞外囊泡(EVs)。细胞外囊泡包括源自多囊泡体(MVB)的外来体和依赖Rho相关激酶(ROCK)的质膜出芽的微泡。自噬在维持肝脏稳态中起着重要作用,其失调与肝脏疾病有关。然而,自噬在调节HSCs中的纤维化EV和放大促纤维化信号方面的作用仍然未知。在这里,我们旨在了解自噬在肝纤维化中HSC衍生的纤维化EV释放中的作用。通过四氯化碳(CCl4)给药或胆管结扎(BDL)诱导小鼠肝纤维化。小型细胞外囊泡通过差速超速离心纯化。在体外,PDGF及其下游分子SHP2(含有Src同源性2的蛋白质酪氨酸磷酸酶2)抑制自噬并增加HSC衍生的EV释放。我们使用此PDGF / SHP2模型进一步研究自噬如何影响纤维化EV释放。 RNA-seq鉴定了一个mTOR(雷帕霉素的哺乳动物靶标)信号分子,该信号分子受SHP2和PDGF调控。 mTOR信号的破坏消除了PDGF依赖的EV释放。 mTOR信号的激活通过抑制自噬以及ROCK1信号的激活引起的微泡诱导了MVB来源的外泌体的释放。这些依赖mTOR的细胞外囊泡促进了体外HSC迁移。为了评估该机制在体内的重要性,我在HSC中选择性删除了SHP2,这减弱了CCl4或BDL诱导的肝纤维化。此外,从具有HSC特异性SHP2缺失的小鼠到进行CCl4介导的纤维化的小鼠的循环EV的纤维化程度比对照小鼠的EV小。一致地,肝硬化患者中的SHP2上调。这些结果表明,在HSC中,自噬抑制了纤维化的EV释放,从而可以减轻肝纤维化。

PS:文章介绍了肝脏中肝星状细胞释放的细胞外囊泡在肝纤维化中的作用,以及自噬的发生如何降低细胞外囊泡的分泌及纤维化的发生。

7.Alzheimer's disease progression characterized by alterations in the molecular profiles and biogenesis of brain extracellular vesicles.

大脑细胞外囊泡的分子分布和生物发生的改变与阿尔茨海默氏病的进展。 

[Alzheimers Res Ther] IF=6.142   PMID:32384937

摘要:大脑细胞间通讯机制,特别是细胞外囊泡(EV)对阿尔茨海默氏病(AD)进展的贡献仍然知之甚少。在这里,我们通过对颞叶衍生的EV进行蛋白质组范围的无偏分析以及补充剩余的大脑部分的蛋白质组标签定量研究,研究了脑EV在AD进行性过程中的作用。此外,通过多反应监测进一步筛选了鉴定出的相关蛋白质。我们的数据表明,在临床前AD期间,随着包含MHC类型标志物的特定EV群体的发生,EV的生物发生发生了改变。在临床前AD期间,在这些脑囊泡中还发现了ion病毒蛋白PrP的显着存在。同样,在脑EV中分离淀粉样蛋白APP与观察到的PrP模式相吻合。相反,随着AD的进展,线粒体蛋白GABARAP在这些脑小泡中的主动掺入被破坏。同样,尽管在患病脑的颞叶中该蛋白的水平仍显着上调,从AD临床症状的最初表现中可以明显看出LAMP1在脑EV中的结合被破坏了。我们的发现表明,临床前AD中的自噬功能受损与脑细胞外囊泡中促炎性和神经病理学特征的出现相吻合,这一事实在整个AD进展中均会适度存在。因此,这些数据突出了脑EV在AD神经病理学建立中的重要性,并代表了对这些痴呆症患者的囊泡进行治疗干预的进一步飞跃。

PS:文章主要分析了阿尔茨海默病病人临床症状出现前后大脑中细胞外囊泡蛋白组学的变化情况,并发现了其中具有标志物意义的分子。

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