本周hzangs在最新文献中选取了12 篇分享给大家。第1篇文章介绍一种新的细胞外结构，它是一种更加微小的非细胞颗粒，并且具有一定的生物学功能；第2篇文章介绍了细胞外囊泡在COVID-19疾病诊疗中的新作用；第4篇文章讨论了类器官与细胞外囊泡研究交叉碰撞对我们未来研究的潜在改善作用；第5-7篇是关于检测和改造细胞外囊泡的技术研究报道；第8篇文章介绍了外泌体表面糖萼修饰的功能作用。
1.Supermeres are functional extracellular nanoparticles replete with disease biomarkers and therapeutic targets. Supermeres是功能性细胞外纳米粒子，富含疾病生物标志物和治疗靶点。[Nat Cell Biol] PMID: 34887515
摘要：细胞外囊泡和外泌颗粒作为临床相关货物的来源正在接受深入研究。在这里，我们报告了一种独特的细胞外纳米颗粒的发现，称为Supermeres。Supermeres 在形态学上与与小细胞外囊泡等不同，在体内显示出明显更高的吸收。supermeres 的蛋白质和 RNA 组成不同于小的细胞外囊泡和外泌颗粒。Supermeres 富含与多种癌症（糖酵解酶、TGFBI、miR-1246、MET、GPC1 和 AGO2）、阿尔茨海默病（APP）和心血管疾病（ACE2、ACE 和 PCSK9）有关的货物。大多数细胞外 RNA 与Supermeres有关，而不是与小的细胞外囊泡和外泌颗粒有关。癌症衍生的Supermeres增加乳酸分泌，转移西妥昔单抗耐药性，并在体内降低肝脏脂质和糖原。这项研究确定了一种独特的功能性纳米颗粒，其中充满了潜在的循环生物标志物和许多人类疾病的治疗靶点。
2.Binding of phosphatidylserine-positive microparticles by PBMCs classifies disease severity in COVID-19 patients. PBMC与磷脂酰丝氨酸阳性微粒的结合可对 COVID-19 患者的疾病严重程度进行分类。[J Extracell Vesicles] PMID: 34854246
摘要：在许多 COVID-19 患者中，感染 SARS-CoV-2 与血栓炎症有关，包括血栓形成和炎症反应。此外，免疫功能障碍发生在以 T 细胞耗竭和严重淋巴细胞减少为特征的患者中。我们研究了在 COVID-19 临床过程中磷脂酰丝氨酸 (PS) 的分布，PS 是垂死细胞、活化血小板和血小板衍生微粒 (PMP) 的标志物。在最初的 COVID-19 诊断后的数周内，出乎意料的，我们发现了大量载有PS阳性的 PMP 的血细胞。PS + PMP + PBMC 的频率升高与疾病严重程度的增加密切相关。作为一种标记物，PS 优于目前用于 COVID-19 临床评分的炎症、白细胞组成和凝血的既定实验室标记物。PS + PMP 优先结合具有增殖效应基因表达特征的 CD8 + T 细胞，而不是记忆 T 细胞。由于 PS + PMP 携带程序性死亡配体 1 (PD-L1)，它们可能会影响 T 细胞的扩增或功能。我们的数据为疾病严重程度提供了一种新的标志物，并表明可以触发凝血级联、补体系统和炎症的 PS 存在于激活的免疫细胞上。因此，PS 可以作为一个灯塔，将血栓炎症过程吸引到淋巴细胞并导致 COVID-19 的免疫功能障碍。
3.Tumor-derived extracellular vesicles regulate tumor-infiltrating regulatory T cells via the inhibitory immunoreceptor CD300a.肿瘤来源的细胞外囊泡通过抑制性免疫受体 CD300a 调节肿瘤浸润的调节性 T 细胞。[Elife] PMID: 34751648
摘要：尽管肿瘤浸润调节性 T (Treg) 细胞在肿瘤免疫中起关键作用，但在肿瘤微环境中如何调节 Treg 细胞活化仍不清楚。在这里，我们发现在移植 B16 黑色素瘤后，与野生型小鼠相比，树突状细胞 (DC) 上缺乏抑制性免疫受体 CD300a 的小鼠在肿瘤中的 Treg 细胞数量增加，肿瘤生长更大。细胞外囊泡 (EV) 释放的药理学损伤降低了 CD300a 缺陷小鼠的 Treg 细胞数量。DCs 与肿瘤来源的 EV (TEV) 共培养诱导 CD300a 的内化和 EVs 并入内体，其中 CD300a 抑制 TEV 介导的 TLR3-TRIF 信号传导以激活 IFN-β-Treg 细胞轴。我们还表明，CD300A 的高表达与黑色素瘤患者肿瘤浸润性 Treg 细胞减少和存活时间延长有关。我们的研究结果揭示了 TEV 和 CD300a 在肿瘤微环境中 Treg 细胞活化中对 DC 的作用。
4.Focus on organoids: cooperation and interconnection with extracellular vesicles - is this the future of in vitro modeling? 关注类器官与细胞外囊泡的合作和互连——这是体外建模的未来吗？[Semin Cancer Biol] PMID: 34896267
摘要：类器官是简化的器官体外模型系统，用于模拟组织发育和疾病、药物筛选、细胞治疗和个性化医疗。尽管在类器官的设计方面取得了相当大的成功，但在实现现实生活中的应用方面仍然存在挑战。类器官作为独特的、有组织的微生理系统群体，能够自我更新和自我组织。此外，它们表现出与起源组织相似的器官功能。类器官可以由成体干细胞、诱导多能干细胞或胚胎干细胞设计而成。它们由所需组织/器官的大多数重要细胞类型以及与体内组织/器官高度相似的拓扑结构和细胞-细胞相互作用组成。类器官已引起人类生物医学研究的兴趣，因为它们在基础研究、转化研究和应用研究中显示出巨大的应用前景。作为体外模型，类器官为减少对实验动物的依赖和使用提供了重要的机会。在这篇综述中，我们将概述类器官，以及由细胞外囊泡 (EV) 介导的细胞间通讯，并讨论类器官在肿瘤免疫微环境 (TIME) 建模中的重要性。类器官也可用于更好地了解由 EV 介导的细胞间通讯。此外，类器官可用于模拟 TIME，从而为研究涉及肿瘤免疫的各种相关生物过程和免疫细胞类型（如 T 细胞、巨噬细胞、树突细胞和骨髓源性抑制细胞）提供更好的控制环境。
5.Rapid enrichment and sensitive detection of extracellular vesicles through measuring the phospholipids and transmembrane protein in a microfluidic chip.通过测量微流控芯片中的磷脂和跨膜蛋白，快速富集和灵敏检测细胞外囊泡。[Biosens Bioelectron] PMID: 34915212
摘要：近年来，细胞外囊泡 (EVs) 引起了极大的关注，EVs 的量化是评估基于囊泡的诊断和治疗开发的关键问题。更高的蛋白质表达信号是由于更大的囊泡数量还是由于更大的囊泡数量或每个囊泡内的蛋白质含量更高？为了解决这个问题，在此，我们提出了一种基于用亲脂性染料染色 EV 的磷脂双层来评估其脂质含量的策略，随后将其标准化为研究不同的样品跨膜蛋白（即 CD63）在 EV 上的表达的内标。此外，还发明了基于电泳技术的微流控平台，可有效富集和检测细胞外囊泡。小的荧光标记分子（即未结合的适配体）在没有通过超速离心或超滤进行预分离的情况下从 EV 中去除，这在纳米粒子跟踪分析 (NTA) 和流式细胞术技术中是必不可少的，并且该检测的性能与 NTA 相当。最后，发现基于血浆样品中的脂质含量标准化前后 EV 上 CD63 的表达存在明显差异。在比较不同样本中 EV 生物标志物的表达水平时，该方法有望提供更准确的信息。
6.A pretreatment-free electrical capacitance biosensor for exosome detection in undiluted serum.一种无需预处理的电容生物传感器，用于未稀释血清中的外泌体检测。[Biosens Bioelectron] PMID: 34902643
摘要：外泌体被认为是癌症早期诊断的有用生物标志物。然而，用于诊断的样本的预处理是耗时的。在此，我们制造了一种无需对样品进行预处理的基于电容的电生物传感器；它由位于叉指微间隙电极 (IDMGE)/印刷电路板 (PCB) 系统上的 DNA 适体/二硫化钼 (MoS 2 ) 杂层组成，用于检测未稀释血清样品中的外泌体。DNA 适配体检测外泌体上的 CD63 蛋白作为生物标志物，而 MoS2纳米颗粒增强了电灵敏度。本研究首次使用IDMGE系统有效放大电信号进行外泌体检测。IDMGE 在电极之间的间隙减小时放大电容信号，利用提高的灵敏度使检测目标变得容易。此外，与具有相同面积的电灵敏度增强电极相比，可以更有效地固定生物探针。引入巯基修饰的 (SH-) CD63 DNA 适体作为生物探针，选择性地与外泌体表面的 CD63 蛋白结合。IDMGE电传感器的电容信号随着以对数刻度表示的人血清中外泌体浓度的增加呈线性增加，检测限为2192.6外泌体/mL。所提出的生物传感器可以以高选择性和灵敏度检测未稀释的人血清中的外泌体。还进行了盲测以测试生物传感器的可靠性。因此，基于电容的电子生物传感器为未来的癌症诊断提供了一个新平台。
7.A bone-targeted engineered exosome platform delivering siRNA to treat osteoporosis.一种骨靶向工程外泌体平台，可提供 siRNA 治疗骨质疏松症。[Bioact Mater] PMID: 34901540
摘要：骨质疏松症的发病机制复杂，包括过度的骨吸收、骨形成不足和血管化不足，这是传统疗法难以完全解决的组合问题。携带治疗性分子的工程外泌体显示出作为替代骨质疏松症疗法的前景，但取决于特定功能化的囊泡和适当的工程策略。在这里，我们开发了一种基于源自人类诱导多能干细胞 (iPSC) 的间充质干细胞 (MSC) 分泌的外泌体的外泌体递送系统。工程化的外泌体BT-Exo-si Shn3利用了这些特殊的MSC来源的外泌体的内在抗骨质疏松功能，并与Shn3基因的负载siRNA协同增强了治疗效果。骨靶向肽的修饰赋予 BT-Exo-si Shn3 将 siRNA 特异性递送至成骨细胞的能力。成骨细胞 Shn3 基因的沉默增强了成骨分化，降低了自体 RANKL 表达，从而抑制了破骨细胞的形成。此外，Shn3 基因沉默增加了 SLIT3 的产生，从而促进了血管形成，尤其是 H 型血管的形成。我们的研究表明，BT-Exo-si Shn3 可以作为一种很有前景的疗法，一石三鸟，并实现全面的抗骨质疏松症效果。
8.Antiadhesive nanosome elicits role of glycocalyx of tumor cell-derived exosomes in the organotropic cancer metastasis.抗粘附纳米体引发肿瘤细胞衍生的外泌体糖萼在向器官性转移中的作用。[Biomaterials] PMID: 34906850
摘要：尽管肿瘤细胞衍生的外泌体在癌症转移中的重要性日益凸显，但外泌体群体的异质性在很大程度上阻碍了对其分子组成、生物发生和功能的系统表征。本研究基于显示培养肿瘤细胞 N-聚糖的外泌体模型“荧光癌糖聚糖”，提出了一种预测和靶向转移前位点的新方法。通过抗粘附量子点进行的糖印迹提供了一种很好的工具，可以阐明从四种癌细胞类型重建的糖萼的关键功能，而不会因外泌体的其他成分而产生偏差。体内成像显示，小鼠中癌症糖聚糖的循环、清除和向器官性生物分布在很大程度上取决于癌细胞类型特异性 N-糖基化模式、关键糖型的组成，特别是高甘露糖型 N-聚糖的显着丰度和位置特异性唾液酸化。值得注意的是，通过模拟癌细胞类型特异性 N-糖基化模式，可以人工重现癌症糖聚糖的器官生物分布，这表明纳米糖体糖印迹方法可作为转移前预测靶向位点的有希望的工具，这些位点由从原发癌部位癌细胞中传播的细胞外囊泡的糖萼确定。
9.Novel insights into exosomal circular RNAs: Redefining intercellular communication in cancer biology.外泌体环状 RNA 的新见解：重新定义癌症生物学中的细胞间通讯。[Clin Transl Med] PMID: 34898043
摘要：外泌体是一种特殊类型的膜结合细胞外囊泡，被认为是细胞间信息的理想载体，在局部和系统的细胞间通讯中起着至关重要的作用。最近的研究报告称，作为非编码 RNA 家族成员的环状 RNA（circRNA）在外泌体中含量丰富且稳定。作为癌细胞内或癌细胞与非癌细胞之间细胞间通讯的重要介质，外泌体circRNA参与癌症的多个方面。在这篇综述中，我们总结了外泌体circRNA的生物起源、特性和功能。特别是，我们描述了它们在肿瘤微环境中的细胞间转移，并将它们的生物学功能与不同的癌症表型相关联。最后，我们讨论了未来潜在的临床应用。
10.The activity of alkaline phosphatase in breast cancer exosomes simplifies the biosensing design.乳腺癌外泌体中碱性磷酸酶的活性简化了生物传感设计。[Biosens Bioelectron] PMID: 34891059
摘要：这项工作解决了基于外泌体固有 ALP 活性的结合免疫磁性分离和电化学生物传感的生物传感器。这种方法首次探索了外泌体上两种不同类型的生物标志物，这是一种独特的生物传感装置，结合了两种不同的生物识别反应：免疫反应和酶反应。此外，还探索了外泌体中碱性磷酸酶（ALP）作为致癌和骨转移侵袭的潜在生物标志物的内在活性。为了实现这一点，作为体外模型，使用了来自人类胎儿成骨细胞的外泌体。结果表明，电化学生物传感器提高了金标准比色法检测外泌体中ALP活性的分析性能，提供了4.39 mU L -1 的检测限，相当于10^5 个外泌体每μL。此外，该方法用于检测和量化源自乳腺癌患者血清样本的外泌体。电化学生物传感器基于免疫磁性分离，使用特定的上皮生物标志物 CD326 (EpCAM) 结合固有的 ALP 活性电化学读数，显示了区分健康供体和乳腺癌个体的可靠结果。
11.Circular RNAs in kidney disease and cancer.肾脏疾病和癌症中的环状 RNA。[Nat Rev Nephrol] PMID: 34381199
摘要：环状RNA（circRNA）是一类具有单链环状结构的内源性表达调控RNA。它们是通过反向剪接产生的，它们的表达可以受到 RNA 结合蛋白的严格调控。细胞质 circRNA 可以作为分子海绵，抑制 microRNA 与靶标的相互作用和蛋白质功能，或者作为通过滚环扩增有效生成肽的模板。它们还可以作为分子支架，增强酶-底物相互作用的反应动力学。在细胞核中，circRNA 可能促进染色质修饰并促进基因表达。circRNA 具有抗降解性，可以包装在细胞外囊泡中并在循环中运输。初步研究表明，circRNA 在肾脏疾病和相关的心血管并发症中起作用。它们与高血压肾病、糖尿病肾病、肾小球疾病、急性肾损伤和同种异体肾移植排斥以及慢性肾病的微血管和大血管并发症（包括动脉粥样硬化血管疾病）有关。此外，据报道，几种 circRNA 具有致癌或肿瘤抑制作用，或调节肾癌的耐药性。现有数据表明，circRNA 可能是很有前景的诊断和/或预后生物标志物，以及肾脏疾病、心血管疾病和肾癌的潜在治疗靶点。
12.Small extracellular vesicles obtained from hypoxic mesenchymal stromal cells have unique characteristics that promote cerebral angiogenesis, brain remodeling and neurological recovery after focal cerebral ischemia in mice.从缺氧间充质基质细胞获得的小细胞外囊泡具有独特的特性，可促进小鼠局灶性脑缺血后的脑血管生成、脑重塑和神经功能恢复。[Basic Res Cardiol] PMID: 34105014
摘要：从正确的细胞类型中获得，间充质基质细胞 (MSC) 衍生的小细胞外囊泡 (sEV) 促进中风恢复。在这个过程中，微血管重塑起着核心作用。在此，我们评估了 MSC-sEVs 对体外人脑微血管内皮细胞 (hCMEC/D3) 增殖、迁移和管形成的影响，以及对大脑中动脉闭塞后缺血后血管生成、脑重塑和神经功能恢复的影响。在体外，从缺氧 (1% O 2 ) 而非“常氧” (21% O 2 ) MSC 中获得的 sEV 剂量依赖性地促进内皮增殖、迁移和管形成，并增加缺血后内皮存活率。来自缺氧 MSCs 的 sEVs 调节了 hCMEC/D3 细胞中一组不同的 miRNAs，这些 miRNAs 先前与血管生成相关，三个被上调（miR-126-3p、miR-140-5p、let-7c-5p）和三个下调（miR-186- 5p、miR-370-3p、miR-409-3p)。LC/MS-MS 揭示了 52 种蛋白质在来自缺氧和“常氧”MSCs 的 sEV 中含量不同。在缺氧的 MSC-sEV 中，富集了 19 种蛋白质（其中涉及细胞外基质-受体相互作用、粘着斑、白细胞跨内皮迁移、蛋白质消化和吸收的蛋白质），减少了 33 种蛋白质（其中与代谢途径相关的蛋白质、细胞外基质-受体相互作用、局灶性粘附和肌动蛋白细胞骨架）。MCAO 后，来自缺氧 MSC 的 sEV 增加了先前缺血组织中的微血管长度和分支点密度，最长可达 56天，减少延迟性神经元变性和脑萎缩，并增强神经功能恢复。sEV 诱导的体内血管生成取决于多形核中性粒细胞的存在。在中性粒细胞耗竭的小鼠中，MSC-sEVs 不影响微血管重塑。来自缺氧 MSC 的 sEV 具有不同的血管生成特性。缺氧预处理增强了 MSC-sEVs 的恢复作用。
