【2016.01.29】this week in extracellular vesicle

hzangs

这周publication的extracellular vesicles领域的论文总共有56篇，涵盖了免疫、干细胞、肿瘤、损伤修复等诸多方面。有少数几篇发表在高分杂志。同以前一样EV在肿瘤的转移、抗药性、标志物等方面的功能报道和机制研究相对较多，所以不再对该方向的普通文章做评述。根据这些论文的研究方向和研究方法，我选了6篇做简要介绍，这些文章不分影响因子大小，仅以方（xiao）向（bian）新（xi）颖（huan）、值（xiao）得（bian）一（xi）读（huan）、有(haishi)借(xiao)鉴(bian)意(xi)义(huan)等为选择标准。希望分享给大家，能让大家略有收获。

1.       Cross-kingdom inhibition of breastcancer growth by plant miR159.[ Cell Res] IF= 12.413 植物miR59可以跨种族的抑制乳腺癌生长。 PMID：26794868

摘要：microRNA是重要的基因表达调节分子，它们对发育、生理和疾病具有广泛的影响。microRNA调节过程广泛存在于动植物细胞内。最近研究发现有些植物源性miRNA可通过饮食进入哺乳动物体内并对参与哺乳动物细胞基因表达调控。虽然植物miRNA在哺乳动物样品中检测还存在一定的争议，但是这些研究吸引我们去关注植物源miRNA是否可以在正常西方人血清中检测到，是否会调节人体细胞基因的表达水平从而影响诸如癌症等疾病的发生发展。在本文中，我们发现，西方捐助者的血清中所含的植物源 miR159，并且其在血清中的丰度与乳腺癌的发病率和进展呈负相关。这些miR159主要存在于胞外囊泡中。这些miRNA可以耐受高碘酸钠氧化，暗示这些miRNA159上的3'末端核糖具有植物源的2'-O-甲基化。miR159的模拟物能够特异性的在乳腺癌细胞中通过靶向TCF7编码一种Wnt信号转录因子，导致在MYC蛋白质水平的降低抑制增殖。口服miR159模拟物可以显著抑制异种移植乳腺肿瘤在小鼠中的生长。。

小编评述：miRNA在胞外囊泡中的存在是一个普遍接受的事实，但是对于异源miRNA在人体内的存在情况一直存在争议，目前Cell Research再度刊发异源miRNA在人体内的作用，值得大家关注，且看其他研究者是否拿出相反或者相似的结果。

2.       Ultrasmall Magnetically Engineered AgSeQuantum Dots for Instant Efficient Labeling and Whole-Body High-ResolutionMultimodal Real-Time Tracking of Cell-Derived Microvesicles.[ J Am Chem Soc] IF=12.113超小型磁性Ag2Se @锰量子点（即：量子微粒编者注）用于快速标记和高分辨率多模式实时追踪细胞来源的微囊泡结构 PMID：26804745

摘要：细胞来源的微囊泡（MVS）是细胞间运输生物分子的天然载体，也是用于药物治疗的很有前途的运载工具。标记MV在对其研究及应用过程中非常重要。在此我们介绍了一种使用超小型Mn-磁性Ag2Se量子点标记微囊泡的方法。Ag2Se @锰量子点一体化具有优良的近红外（NIR）荧光和磁共振（MR）成像能力，可用于MV体内的高分辨率双模式实时有效的标记跟踪。Ag2Se @锰量子点是通过控制Mn+与Ag2Se纳米晶体在80℃的NaOH溶液反应制成，其具有约1.8纳米的超小尺寸，良好的水分散性，高NIR荧光量子产率和12.87毫-1-1高纵向弛豫（几乎四倍商业造影剂的Gd-DTPA的）。所述Ag2Se @锰量子点的超小尺寸使他们能够通过电穿孔直接和有效地装入的MV，即刻可靠地赋予微囊泡NIR荧光和MR可追溯性。该方法可以用于不同来源的微囊泡标记，对微囊泡的不会有太多损伤。Ag2Se @锰量子点的互补成像能力使的对体内微囊泡非侵入性的长时全身高分辨率双模跟踪得以实现。这项工作不仅打开了与量子点标记一个新的窗口，同时也极大的便利微囊泡的研究和应用。

小编评述：荧光量子点在体内追踪方面的应用已经较为成熟，将其应用于对胞外囊泡的追踪是一个不错的方法。荧光量子点具有体积小、灵敏度高、毒性低等诸多特点，是胞外囊泡标记追踪的理想材料，大家可以关注一下。

3.      Fibronectin on the Surface ofMyeloma Cell-derived Exosomes Mediates Exosome-Cell Interactions. [J Biol Chem]IF=4.573骨髓瘤来源的外泌体表面纤连蛋白介导外泌体与细胞的相互作用。PMID: 26601950

摘要：外泌体通过结合和传递自身携带的分子进入靶细胞来调节靶细胞行为，但是目前就外泌体-细胞相互识别作用机制还知之甚少。靶细胞表面硫酸乙酰肝素可以作为外泌体的识别受体，但是目前还没有找到其识别配体。使用从骨髓瘤细胞系和骨髓瘤患者来源的外泌体，我们确定纤维粘连蛋白（fibronectin）是外泌体-细胞相互作用过程中硫酸乙酰肝素识别的关键配体。我们发现，硫酸乙酰肝素在外泌体 - 细胞相互作用过程中起着两方面作用：捕捉纤维粘连蛋白并作为其受体。抑制外泌体表面纤维粘连蛋白或者抑制硫酸乙酰肝素，都会显著抑制外泌体-靶细胞的相互作用。使用特异性抗体封闭Hep-II的肝素结合结构域可以抑制外泌体与靶细胞的相互作用。纤连蛋白介导的外泌体与靶细胞作用会活化p38的下游靶基因的DKK1和MMP-9，两个分子促进骨髓瘤进展和pERK的信令和表达骨髓瘤细胞的结合。抗体封闭纤维连接蛋白结合结构域可以抑制骨髓瘤对内皮细胞的侵袭能力。肝素或肝素类似物，包括Roneparstat，目前一期临床实验结果显示在骨髓瘤患者体内可以显著抑制外泌体-细胞相互作用。这些研究都揭示纤连蛋白与硫酸乙酰肝素的结合介导了外来体 - 细胞相互作用。此外，这些结果意味着，对抑制纤连蛋白与硫酸乙酰肝素相互作用在抑制骨髓瘤生长和发展中具有作用。

小编评述：该文章的影响因子并不高，但是其关注的点是目前研究相对少但又很有意义的方面，外泌体与靶细胞的相互识别是外泌体发挥作用的重要前提，该文章发现fibronectin与Heparan sulfates之间的识别介导着外泌体-靶细胞的相互作用，这对大家认识外泌体作用过程起到了推动作用，大家可以读一读作为参考。

4.       Characterization of Induced PluripotentStem Cell Microvesicle Genesis, Morphology and Pluripotent Content.[ Sci Rep]IF=5.578。诱导多能干细胞来源的微囊泡产生、形态学、多功能潜力分析。PMID：26797168

摘要：微囊泡是有脂双分子层包被细胞组分从细胞膜释放形成的30nm-1um大小的膜泡结构。越来越多的研究表明，微囊泡包含有microRNA，mRNA和蛋白。在这项研究中，我们研究并定性了诱导多能干细胞（IPSC）的微囊泡的形成和内容物以及其融合到视网膜祖细胞（RPC）的过程。纳米粒子追踪显示，iPS细胞每小时大约释放2200的微囊泡，平均直径122纳米。电子显微镜和光学显微镜分析发现，iPS细胞是通过脂质双分子层出芽的方式分泌微囊泡。对IPSC来源微囊泡的mRNA的含量和种类进行了分析，发现其包含Oct-3/4，Nanog，Klf4和C-Myc的转录本。免疫电子显微镜对iPSC来源的微囊泡的蛋白质进行分析，发现Oct-3/4和Nanog的存在。体外共孵育分离出的iPSC来源的微囊泡会在RPC细胞质膜多个位点融合。这些结果暗示，在iPSC来源的微囊泡中mRNA和蛋白在维护多能性方面具有重要作用。在此基础可以想象，iPSC来源的微囊泡可能在神经组织再生等方面具有应用潜力。。

小编评述：胞外囊泡在再生过程中的作用在近一年内的报道比较多，相信这会是一个不错的研究方向，关注再生修复研究的朋友可以读一读这个paper。

5.       Triple SILAC quantitative proteomic analysisreveals differential abundance of cell signaling proteins between normal andlung cancer-derived exosomes.[ J Proteomics] IF= 3.888 通过含有三种稳定同位素氨基酸标记细胞定量分析发现正常上皮和肺癌来源的外泌体蛋白质组存在差异。 PMID：26739763

摘要：外泌体是细胞释放到胞外空间的30-100nm大小的膜泡结构，可以传递生物分子介导细胞间的通讯。为了更好地理解这些微泡在肺致癌作用中的作用，我们采用了携带三重稳定同位素氨基酸标记细胞定量外泌体蛋白质组的分析策略来检查从永生化正常支气管上皮细胞系来源的外泌体和两个非小细胞肺癌（NSCLC）细胞系来源的外泌体之间的差异蛋白质。我们发现，相比正常永生化上皮，非小细胞肺癌来源的外泌体包涵激活突变的细胞信号分子：KRAS或EGFR。我们从三个细胞系的外泌体中量化了721种蛋白质。这些蛋白质多与信号转导（包括EGFR、GRB2、SRC等）相关，能上调受体细胞增殖能力。我们的研究中已经确定的外泌体来源蛋白可能在治疗非小细胞肺癌，寻找生物标志物方面具有发展潜力和临床意义。

小编评述：该文章的研究并没有太多亮点，但是涉及到外泌体蛋白质组学分析，由于目前分析难度较高，所以对外泌体蛋白质组学分析的报道相对较少，希望寻找外泌体中蛋白生物标志物、组学分析方面的朋友可以关注此文。

6.       Expression of the Long Non-Coding RNAHOTAIR Correlates with Disease Progression in Bladder Cancer and Is Containedin Bladder Cancer Patient Urinary Exosomes. [PLoS One] IF= 3.234 长链非编码RNA HOTAIR的表达与膀胱癌的进展相关并且存在于膀胱癌患者尿液外泌体中。 PMID：26800519

摘要：外泌体是30-150nm具有膜结构的分泌性囊泡结构，外泌体很容易从包括尿液在内的体液中分离出来。外泌体中包含母细胞的蛋白质、miRNA、mRNA和长链非编码RNA（lncRNA）。虽然已有报道从血浆中分离出的miRNA、蛋白质和lncRNA可作为良性或恶心疾病的潜在生物标志物，但是在膀胱癌患者尿液是否存在相关的生物标志物还不清楚。 lncRNA是一类长度大于200bp且不具备编码蛋白能力的RNA，在肿瘤生物雪中发挥着关键作用，与肿瘤相关的lncRNAs的数量不断增加，同时需要开发lncRNAs标志物和治疗方法。之前报道中lncRNA HOTAIR已经显示出促进肿瘤发生发展和影响肿瘤不良预后的作用，HOTAIR在癌症生物学中的重要性已经引起大家使用HOTAIR作为生物标志物和潜在的治疗靶点的广泛兴趣。在本文中，我们发现在UBC患者尿液外泌体中HOTAIR和几个肿瘤相关lncRNAs丰度有所提高。在UBC细胞系中特异性敲低HOTAIR可以抑制细胞在体外的迁移和侵袭能力，改变上皮到间质转化（EMT）的基因，包括SNAI1，TWIST1，ZEB1，ZO1，MMP1 LAMB3和LAMC2表达。这些数据，表明尿液来源外泌体中的lncRNA具有作为生物标志物和治疗靶点的潜力。。

小编评述：该文章介绍了尿液来源外泌体中lncRNA作为生物标志物的潜力，文章比较取巧，HOTAIR在肿瘤发生发展中的作用也非常清楚，最后文章对HOTAIR的功能解释同样是靠在已知且老套的EMT，HOTAIR对EMT的影响已经是非常清楚的结果了。本打算将它作为另类文章给大家介绍，但是考虑到这是一个将lncRNA放在外泌体系统里的文章，所以还是向大家介绍一下摘要。lncRNA作为前几年兴起的一类新的非编码RNA，它在外泌体系统中的作用正在逐渐被大家重视起来，希望研究外泌体中lncRNA的朋友可以读一读这个文章做做参考。

今天的整理就到这里，使用量子点标记外泌体进行体内实时成像是个不错的想法，大家感兴趣的可以精读一下武汉大学的这篇paper。Cell research的那一篇同样具有学习意义。希望大家能有所收获。