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【2021-7期】This Week in Extracellular Vesicles

本周hzangs在最新文献中选取了12篇分享给大家,第1篇文章介绍了在唐氏综合征患者来源的细胞外囊泡中发现了起源于线粒体的新型细胞外囊泡亚群;第2篇介绍了TREM2通过外泌体在巨噬细胞-肝细胞通讯调控中的功能作用;第4篇文章介绍了功能性P53在细胞间的转移对肿瘤相关成纤维细胞的诱导调节作用;第5、6篇是关于细胞外囊泡来源miRNA的功能研究报道;第8篇介绍了牛奶来源外泌体在未来的临床转化应用潜力;第9篇文章介绍了间充质基质细胞来源的外泌体对糖尿病周围神经病的治疗效果。

1.Mitovesicles are a novel population of extracellular vesicles of mitochondrial origin altered in Down syndrome.
线粒体囊泡是在唐氏综合症中线粒体起源的细胞外囊泡的新群体。
[Sci Adv] IF=13.116  PMID:33579698
摘要:线粒体功能障碍是衰老和神经退行性疾病(例如唐氏综合症(DS)和阿尔茨海默氏病(AD))的公认标志。使用从鼠和人DS和二倍体对照大脑分离的细胞外囊泡(EV)的高分辨率密度梯度分离,我们鉴定和表征了以前未知的双膜EV群体,其中包含与先前描述的EV亚型不同的多种线粒体蛋白,包括微泡和外泌体。我们将这些新发现的线粒体来源的细胞外囊泡称为“线粒体囊泡”。我们证明,脑源性微泡包含线粒体成分的特定子集,并且在发生线粒体功能障碍的病理生理过程中,包括在DS中,它们的水平和作用都发生了改变。选择性分离线粒体囊泡的方法的开发为体内表征连接EV生物学和线粒体动力学的生物过程以及创新的治疗和诊断策略铺平了道路。
 
2.TREM2 sustains macrophage-hepatocyte metabolic coordination in nonalcoholic fatty liver disease and sepsis.
TREM2在非酒精性脂肪肝和败血症中维持巨噬细胞-肝细胞代谢协调。
[J Clin Invest] IF=11.864 PMID:33586673
摘要:脓毒症是重大疾病中的主要死亡原因,其病理生理因之前的医疗条件而异。在这里,我们确定了非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是大型临床队列中败血症的独立危险因素,并显示了与NAFLD相关的败血症的死亡率与肝线粒体和高能代谢功能障碍之间的联系。使用体内和体外肝脂质超负荷模型,我们发现了肝细胞线粒体和肝巨噬细胞之间的代谢协调,肝巨噬细胞表达了在髓样细胞2(TREM2)上表达的触发受体。缺乏Trem2的巨噬细胞释放了外泌体,这些外泌体由于其miR-106b-5p的含量高而阻碍了肝线粒体的结构和能量供应,从而阻断了线粒体融合素2(Mfn2)。在与NAFLD相关的败血症的小鼠模型中,TREM2缺乏促进了NAFLD的最初进展以及随后对败血症的易感性。相反,肝巨噬细胞中TREM2的过表达改善了肝能量供应和败血症的预后。这项研究表明,NAFLD是脓毒症的危险因素,为精确治疗提供了基础,并确定了肝细胞-巨噬细胞的代谢协调作用和TREM2作为未来临床试验的潜在靶标。
 
3.Extracellular Vesicles as an Emerging Frontier in Spinal Cord Injury Pathobiology and Therapy.
细胞外囊泡作为脊髓损伤的病理学和治疗学中的新兴前沿。
[Trends Neurosci] IF=12.891 PMID:33581883
摘要:细胞外囊泡(EVs)是膜分隔的颗粒,几乎所有类型的细胞都会分泌。细胞外囊泡介导中枢神经系统的关键生理功能和病理生理过程。 作为可以响应外部刺激而被修饰的多种生物活性货物(例如蛋白质,脂质和核酸)的载体,细胞外囊泡已成为神经外伤(例如脊髓损伤)后的病理介质。我们讨论了内源性细胞外囊泡在中枢神经系统中的作用,以及与神经外伤相关的与周围细胞外囊泡的交叉通讯,特别是针对脊髓损伤。 然后,我们总结了针对这些情况的临床前动物模型中基于EV的治疗进展的状况。 最后,我们讨论了旨在增强细胞外囊泡中枢神经系统特定治疗能力的新生物工程策略。
 
4.​Gain-of-function p53 protein transferred via small extracellular vesicles promotes conversion of fibroblasts to a cancer-associated phenotype.
通过小细胞外囊泡转移的功能性p53蛋白促进成纤维细胞转化为癌症相关表型。
[Cell Rep] IF=8.109  PMID:33567287
摘要:肿瘤和基质细胞相互作用包括通过细胞因子,生长因子,直接细胞间相互作用和细胞外囊泡(EVs)的相互信号传导。小型细胞外囊泡(≤200nm)被认为是肿瘤发展过程中细胞通讯的重要信使。在这里,我们证明了功能增强(GOF)p53蛋白可以包装成小型EV并转移到成纤维细胞中。 GOF p53蛋白与伴侣蛋白热激蛋白90(HSP90)选择性结合,并包装成小型EV。在小型细胞外囊泡中,HSP90活性的抑制会阻断GOF的包装,而不是野生型p53。包含GOF p53的小型EV导致其转化为癌症相关的成纤维细胞。体内研究表明,含有GOF p53的小型EV可以增强肿瘤的生长,并促进成纤维细胞转化为与癌症相关的表型。这些发现为癌症与基质细胞之间的复杂相互作用提供了更好的理解,并可能具有治疗意义。
 
5.​Tumor cell-secreted exosomal miR-22-3p inhibits transgelin and induces vascular abnormalization to promote tumor budding.
肿瘤细胞分泌的外泌体miR-22-3p抑制转胶蛋白并诱导血管异常以促进肿瘤出芽。
[Mol Ther] IF= 8.986 PMID:33578038
摘要:肿瘤出芽(TB)被认为是乳腺癌(BC)患者预后不良的组织形态学标志。 BC中的肿瘤血管紊乱且不稳定,这会导致药物输送受限,缺氧和肿瘤转移。传统的抗血管生成疗法由于血管稀疏或退化而导致极端的缺氧,增加的侵袭,转移和耐药性。因此,抗血管生成策略在肿瘤血管正常化中的应用对于提高BC的治疗效果至关重要。在本研究中,我们发现转胶蛋白(TAGLN)通过调节内皮细胞的结构和功能来促进肿瘤血管的正常化,而TAGLN在荷瘤小鼠中的敲除导致肿瘤血管异常,上皮-间充质转化特征增加肿瘤细胞的生长和出芽的发展。而且,BC细胞分泌外泌体miR-22-3p,该外泌体miR-22-3p通过抑制转蛋白而介导肿瘤血管异常。我们首次证明,转胶蛋白在肿瘤血管正常化中起着至关重要的作用,因此,它损害了肿瘤出芽和转移。此外,这项研究的结果表明,外泌体miR-22-3p是BC的潜在治疗靶标。
 
6.Tumor-Derived Exosomal MicroRNA-106b-5p Activates the Interaction between EMT-Cancer Cells and M2-Subtype TAMs to Facilitate Colorectal Cancer Metastasis.
肿瘤来源的外泌体MicroRNA-106b-5p激活EMT癌细胞与M2亚型TAM之间的相互作用,以促进结直肠癌转移。
[Mol Ther] IF=8.896  PMID:33571679
摘要:据报道,上皮间质转化(EMT)参与肿瘤细胞与肿瘤相关巨噬细胞(TAM)之间的信号通讯。外泌体被认为是协调细胞间通讯的重要介质。但是,EMT结直肠癌细胞(CRC)促进TAM的M2极化的基本机制仍然鲜为人知。在这项研究中,我们发现EMT-CRC细胞通过将外泌体直接转移至巨噬细胞而促进了巨噬细胞的M2样极化,从而导致巨噬细胞中microRNA-106b-5p(miR-106b)水平显着增加。机制方面,通过直接抑制转录后水平的程序性细胞死亡4(PDCD4),增加的miR-106b激活的PI3Kγ/ AKT / mTOR信号级联反应,有助于巨噬细胞的M2极化。活化的M2巨噬细胞以正反馈方式促进EMT介导的CRC细胞迁移,侵袭和转移。临床上,miR-106b在CRC组织中显着升高,并且与CRC标本中的PDCD4水平呈负相关,血浆中外泌体miR-106b的高表达与CRC的恶性进展显着相关。综上所述,我们的结果表明,源自EMT-CRC细胞的外泌体miR-106b在细胞间通讯中,可诱导M2巨噬细胞极化,发挥重要作用,阐明了CRC进展的新机制,并为预防CRC转移提供了潜在靶点。
 
7.Rab22a-NeoF1 fusion protein promotes osteosarcoma lung metastasis through its secretion into exosomes.
Rab22a-NeoF1融合蛋白通过分泌到外泌体中促进骨肉瘤肺转移。
[SignalTransduct Target Ther] IF=13.493  PMID:33568623
摘要:几十年来,在小比例癌细胞中呈阳性的某些治疗性融合蛋白如何解释患者预后仍是未知数。在这里,我们报道骨肉瘤Rab22a-NeoF1融合蛋白及其结合伴侣PYK2通过HSP90通过其KFERQ样基序(RVLFLN142)被选入外泌体。外泌体Rab22a-NeoF1融合蛋白通过募集骨髓来源的巨噬细胞促进肺转移前的生态位形成。外泌体PYK2在其阴性受体骨肉瘤细胞中激活RhoA,并在其受体巨噬细胞中诱导信号转导子和转录激活因子3的激活,从而增加M2表型。因此,该外泌体Rab22a-NeoF1融合蛋白促进了其受体骨肉瘤细胞的肺转移,并且可以通过使用设计的内化RGD肽破坏其与PYK2的相互作用来靶向该事件。
 
8.Milk exosomes: Nature's abundant nanoplatform for theranostic applications.
牛奶外泌体:自然界中丰富且可用于治疗应用的纳米平台。
[Bioact Mater] IF=8.724  PMID:33553829
摘要:外泌体是天然存在的细胞外囊泡的独特亚群,所述细胞外囊泡是较小的细胞内膜纳米颗粒囊泡。外泌体已被证明是极好的纳米载体,可携带脂质,蛋白质,mRNA,非编码RNA和DNA,并在各种生物过程中传播长距离细胞间通讯。在各种细胞系或生物流体来源的外泌体中,牛奶外泌体本质上是丰富的,并且表现出许多有利于治疗学应用的纳米载体特性。为了成为有效的临床转化载体,外泌体必须具有内在的加载,释放,靶向和成像/跟踪特性。考虑到乳外泌体在治疗诊断学技术中未得到满足的差距,将当前的研究重点放在药物输送和成像应用上至关重要。这篇综述描述了外泌体负载治疗剂或显像剂的效率及其成功的递送方法。强调外泌体可能的修饰以增加试剂的稳定性和递送。本文还总结了开发乳外泌体作为未来药物输送工具的具体应用和过程。
 
9.Transplantation of engineered exosomes derived from bone marrow mesenchymal stromal cells ameliorate diabetic peripheral neuropathy under electrical stimulation.
骨髓间充质基质细胞工程外泌体的移植改善电刺激下的糖尿病周围神经病变。
[Bioact Mater] IF=8.724  PMID:33553812
摘要:糖尿病周围神经病(DPN)是与神经功能障碍和不受控制的高血糖症相关的长期并发症。尽管发现了新药,但仍需要开发有效的疗法来治愈DPN。在这里,我们已经开发出一种组合方法来提供生物化学和电学线索,这些线索对于神经再生很重要。将衍生自骨髓间充质基质细胞(BMSC)的外泌体与含有脂质体的聚吡咯纳米颗粒(PpyNps)融合,以在单个递送载体中递送这两种线索。我们开发了DPN大鼠模型并肌肉注射融合的外泌体系统,以了解其长期治疗效果。我们发现融合系统与电刺激一起使神经传导速度(57.60±0.45 m / s)和复合肌肉动作电位(16.96±0.73 mV)正常,与健康对照组(58.53±1.10 m / s; 18.19±1.45 mV)相似。治疗后恢复了腓肠肌的形态,肌肉质量和完整性。有趣的是,我们还观察到了递送的外泌体在控制高血糖和体重减轻方面的旁分泌作用,并且还显示出对胰腺,肾脏和肝脏等组织损伤的减弱。这项工作提供了一种有希望的有效治疗方法,也为治疗DPN提供了前沿的治疗方法。
 
10.Exosome-based Liquid Biopsies inCancer: Opportunities and Challenges.
在癌症中基于外泌体的液体活检:机遇与挑战。
[Ann Oncol] IF=18.274  PMID:33548389
摘要:癌症的液体活检在临床研究中获得了动力,并且正经历着各种各样的应用热潮。在癌症中使用液体活检进行早期检测和治疗分层以及残留疾病和复发监测的巨大努力。尽管大多数努力已为此目的使用循环肿瘤细胞(CTC)和循环肿瘤DNA(ctDNA),但外泌体和其他细胞外囊泡(EV)已成为具有潜在更广泛和互补应用的平台。外泌体/ EV是由细胞(包括癌细胞)释放到周围生物流体中的小囊泡。这些囊泡包含肿瘤来源的物质,例如DNA,RNA,蛋白质,脂质,糖结构和代谢产物。此外,外泌体在其表面上携带分子,这些分子提供了有关其起源的线索,从而有可能对囊泡类型进行分类并丰富来自组织特定起源的标记。外泌体是细胞间通讯系统的一部分,癌细胞经常将外泌体用作生物信使以促进其生长。由于外泌体是疾病过程的一部分,因此它们已成为生物标记研究的新兴领域。外泌体在生物流体(例如血浆和尿液)中具有显着的稳定性,即使在疾病早期也可以进行分离以进行临床评估。基于外泌体的生物标记物已在临床领域迅速被采用,并且首个基于外泌体RNA的前列腺癌测试已帮助超过50,000名患者做出了决策,目前已纳入国家综合癌症网络(NCCN)早期前列腺癌指南中检测。这篇综述将讨论基于外泌体的液体活检对肿瘤生物标志物的优势和挑战以及在ctDNA和CTC背景下的临床实施。
 
11.Cancer-associated fibroblasts promote aggressive gastric cancer phenotypes via heat shock factor 1-mediated secretion of extracellular vesicles.
癌症相关的成纤维细胞通过热休克因子1介导的细胞外囊泡分泌促进侵袭性胃癌表型。
​[Cancer Res] IF=9.727  PMID:33547159
摘要:胃癌是全球第三大最致命的癌症,对胃癌细胞基因组状态的评估尚未转化为有效的预后或治疗策略。因此,我们假设结果可能取决于肿瘤微环境(TME),尤其是癌症相关的成纤维细胞(CAF)。但是,关于CAF在胃癌中的作用了解甚少。为了解决这个问题,我们通过胃癌患者CAF的显微解剖和RNA测序来绘制人胃癌基质的转录图谱。基质基因签名与疾病预后不良相关,转录因子热休克因子1(HSF1)调节签名。 HSF1上调抑制素亚基βA(INHBA)和血小板反应蛋白2(THBS2),它们在CAF衍生的细胞外囊泡(EV)中分泌至TME以促进癌症。基于以上研究,我们的工作提供了人类胃癌基质的第一个转录图,并强调了HSF1及其转录靶标在基因组稳定的肿瘤微环境中作为潜在的诊断和治疗靶标。
 
12.​Landscape of extracellular vesiclesin the tumour microenvironment: Interactions with stromal cells and withnon-cell components, and impacts on metabolic reprogramming, horizontal transferof neoplastic traits, and the emergence of therapeutic resistance.
肿瘤微环境中细胞外囊泡的景观:与基质细胞和非细胞成分的相互作用,对代谢重编程,肿瘤性状的水平转移和治疗耐药性的影响。
[Semin Cancer Biol] IF=11.09  PMID:33545339
摘要:细胞外囊泡(EV)越来越被认为是细胞间通讯的关键参与者,而EV的属性源于其在细胞之间转运生物活性物质的能力,导致EV介导的复杂细胞间信号传导在生理和病理两种情况下均会发生情况。在癌症的背景下,最近的研究表明细胞外囊泡在肿瘤微环境(TME)中具有多种多样且至关重要的作用。在这里,我们将重新探讨细胞外囊泡生物学,并将重点放在癌细胞与基质细胞(包括成纤维细胞,免疫细胞,内皮细胞和神经元)之间的细胞外囊泡介导的相互作用上。此外,我们关注于最近的报道,这些报道表明细胞外囊泡与TME内的非细胞成分(包括细胞外基质)之间存在相互作用。我们还回顾并总结了由EV调控的错综复杂的癌症相关网络,该网络可促进TME中的代谢重编程,肿瘤性状的水平转移和治疗耐药性。我们的目标是在TME中提供细胞外囊泡的全面更新的图景,重点是肿瘤发生,癌症进展和治疗耐药性,以及我们在该领域的未来观点。
 

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