【2019-38期】This Week in Extracellular Vesicles

hzangs · 发表于 2019-10-10 12:14:04

本周hzangs在最新文献中选取了10篇分享给大家，其中7篇提供中文摘要。第1篇文章是一篇综述文章，介绍了通过纳米工程改造外泌体并用治疗的策略；第2篇文章介绍了使用靶细胞表面蛋白的适配体链接脂质快速修饰细胞外囊泡，利用细胞外囊泡载药用于靶向肿瘤递送药物；第6篇文章介绍了一种利用亲脂基团快速修饰改造细胞外囊泡的策略，与第二篇类似，感兴趣的可以读一读。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. Exosomes and Nanoengineering: AMatch Made for Precision Therapeutics.外泌体和纳米工程：适用于精确治疗的组合。 [Adv Mater] IF=25.809 PMID：31531916摘要：精密纳米医学改造的外泌体靶向递送系统引起了分子细胞生物学，制药科学和纳米工程领域的广泛兴趣。外泌体是天然衍生的50-150nm纳米囊泡，其在细胞 - 细胞和/或细胞 - 组织通信和跨物种通信中起重要作用。外泌体也是一类有前景的新型药物递送载体，因为它们能够保护其有效负载免受化学和酶促降解，以及逃避免疫系统的识别和随后的免疫系统移除。与称为适体或化学抗体的新型亲和配体相结合，分子靶向的外泌体有望成为精确医学的下一代智能工程纳米囊泡。在此，总结了由适体设计的外泌体靶向递送系统的最新进展，以及其未来可能的应用领域和场景。PS：一篇很好的综述，偏材料学的。主要介绍了外泌体与纳米工程的结合，通过纳米工程改造的外泌体用于靶向递送药物是这篇综述重点的阐释和展望领域。很适合做药物递送相关研究的朋友们。 (未找到资源，欢迎补充)2. Functional extracellular vesicles engineered with lipid-grafted hyaluronic acid effectively reverse cancer drug resistance.用链接有脂质的透明质酸改造的功能性细胞外囊泡可有效逆转癌症的耐药性。[Biomaterials] IF=10.273 PMID：31520888摘要：多药耐药性（MDR）是导致癌症化疗无效的关键问题。已经开发出许多多功能纳米载体以增加药物递送功效并抑制药物外流以克服癌症耐药性。然而，由于纳米载体的复杂性、多步制备过程、副作用及其潜在的免疫原性，在临床上仅取得了有限的成功。本文中，我们使用透明质酸（HA）功能化的细胞外囊泡（EVs）作为天然载体生成，可以有效地输送阿霉素（DOX）和逆转MDR。从非癌性HEK293T细胞（hEV）分离出的EV降低了耐药MCF7/ ADR细胞中P-糖蛋白（P-gp）的表达。为了获得靶向肿瘤的能力，用脂质链接HA（lipHA）通过简单的孵育即可获得修饰性hEV。由于CD44介导的癌症特异性靶向和P-gp抑制能力，HA功能化的hEV（lipHA-hEV）显着促进了耐药乳腺癌细胞内DOX的积累。在临床前MDR肿瘤模型中，lipHA-hEVs可以深入渗透到肿瘤组织中，并有效地将DOX转运到肿瘤局部，同时消除了DOX的全身毒性。重要的是，DOX @ lipHA-hEVs将MDR肿瘤的生长抑制了89％，并将动物的生存时间延长了约50％。因此，我们设计的靶向肿瘤的hEV是有望克服癌症MDR的天然载体。PS：文章提出了一种药物靶向递送策略。使用肿瘤细胞表面蛋白的受体或适配体，将这些受体或适配体链接脂质，通过共孵育将其插入到细胞外囊泡膜中，利用细胞外囊泡载药，提高药物被肿瘤细胞的吸收，降低全身性副作用。附件已隐藏，回复该贴可查看附件

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3. Electrochemical detection of tumor-derived extracellular vesicles on nano-interdigitated electrodes.纳米交叉电极上肿瘤衍生的细胞外囊泡的电化学检测。[Nano Lett] IF=12.279 PMID：31536360摘要：肿瘤来源的细胞外囊泡（tdEV）由于其在细胞间通讯中的基本功能及其作为癌症生物标志物的潜力而引起了很大关注。尽管tdEVs在血液中的含量明显高于其他癌症生物标志物，但与其他血液成分相比，它们的浓度仍然相对较低。此外，血液中具有与tdEV相似大小的颗粒的存在使得j特异性且灵敏的检测它们依旧具有挑战性。因此，在复杂的生物环境中准确检测tdEV需要高灵敏度和特异性的生物传感器。在这里，我们介绍了一种用于tdEV检测的电化学传感方案，通过夹心免疫测定提供两级选择性，通过酶促测定和纳米交叉电极上的氧化还原循环的组合进行两级扩增，分别提高了检测的特异性和灵敏度。我们尝试检测了各种浓度的前列腺癌细胞系tdEV样品，我们的检测显示检测限低至5 tdEVs /μl，优异的线性传感器响应扩散超过6个数量级（10 - 10 ^ 6 tdEVs / μl），其涵盖了血液中tdEV检测的临床相关范围。这种新型纳米传感器和相关的传感方案为手指采血检测临床相关浓度的tdEV开辟了新的机会。PS：这一报道介绍了由作者开发的新型血液细胞外囊泡检测用传感器，并且将检测下限降低到了5个EV/uL。附件已隐藏，回复该贴可查看附件

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4. Extracellular vesicles expressing asingle-chain variable fragment of an HIV-1 specific antibody selectively target Env+ tissues.表达HIV-1特异性抗体的单链可变片段的细胞外囊泡选择性地靶向Env +组织。[Theranostics] IF=8.063 PMID：31534509摘要：抗逆转录病毒疗法可有效抑制外周血中HIV-1复制至不可检测的水平。然而，消除体内的潜伏病毒仍然是一个挑战，并且是治疗HIV-1感染患者的主要障碍。外泌体作为内源性药物递送纳米系统具有巨大前景，因为它们具有独特的性质，包括低免疫原性，先天稳定性，高递送效率，以及最重要的是由于其亲脂性质而渗透固体组织的能力，因此能够利用外泌体将药物递送至固体组织。我们对外泌体表面（10E8scFv-exos）进行工程化改造并表达了高亲和力HIV-1特异性单克隆抗体10E8的scFv。随后，10E8scFv-exos装载了姜黄素（Cur），一种可以杀死HIV-1感染细胞的化学物质（或miR-143，一种诱导细胞凋亡的miRNA）。我们测试了10E8scFv-exos向Env +靶细胞和组织递送货物的能力，以及它们抑制HIV-1感染的能力。通过共聚焦成像和流式细胞术证明，10E8scFv-exos在体外有效靶向表面表达三聚体gp140的CHO细胞（Env +细胞）。装载有Cur或miR-143的10E8scFv-exos显示出Env +细胞的特异性杀伤。此外，装载有Cur或miR-143的10E8scFv-exos可以抑制HIV-1潜伏细胞系ACH2和来自ART治疗的HIV-1感染患者的PBMC中的p24表达。在用致瘤性Env + CHO细胞移植并且已经形成实体组织肿瘤的NCG小鼠模型中，静脉内注射10E8scFv-exos靶向表达Env的组织并递送Cur以诱导Env +肿瘤生长的强烈抑制且仅具有低毒性。原则上，工程外泌体可通过特异性靶向表达病毒包膜蛋白的细胞并诱导细胞杀伤而将抗HIV药物递送至固体组织，这表明可以开发这种方法用于根除组织中的病毒感染细胞。PS：文章介绍了一种改造外泌体的策略，孵育外泌体靶向组织中受HIV感染的细胞，并杀伤相应的细胞。文章初步提出了一种根治HIV的潜在策略。附件已隐藏，回复该贴可查看附件

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5. ITGB4-mediated metabolic reprogramming of cancer-associated fibroblasts.ITGB4介导的癌症相关成纤维细胞的代谢重编程。[Oncogene] IF=6.634 PMID：31534187摘要：整合素β4（ITGB4）在癌细胞中的过度表达有助于癌症进展。然而，尽管在恶性癌症中基质ITGB4存在过度表达，但基质ITGB4表达在癌症进展中的作用仍然知之甚少。在我们的研究中，过量表达ITGB4的三阴性乳腺癌（TNBC）细胞通过外泌体向癌症相关成纤维细胞（CAF）提供ITGB4蛋白，其诱导CAF中BNIP3L依赖性线粒体自噬和乳酸产生。在共培养测定中，通过敲低ITGB4或抑制MDA-MB-231中的外泌体产生或阻断CAF中的c-Jun或AMPK磷酸化，可以在CAF中抑制由ITGB4诱导的线粒体自噬和糖酵解。过表达ITGB4的CAF条件培养基促进了增殖，上皮 - 间质转化和乳腺癌细胞的侵袭。在共移植小鼠模型中，MDA-MB-231比CAGB4敲低MDA-MB-231产生更大的肿瘤肿块。我们证明了TNBC衍生的ITGB4蛋白如何通过BNIP3L依赖性线粒体自噬触发CAF中的糖酵解，并提示ITGB4诱导的线粒体自噬可能被靶向作为癌症治疗的可能性。PS：文章研究了肿瘤基质细胞中ITGB4的作用。研究发现肿瘤细胞可以通过外泌体递送ITGB4到达肿瘤相关成纤维细胞，从而改变后者的代谢模式。附件已隐藏，回复该贴可查看附件

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6. A General Approach to Engineering Extracellular Vesicles for Biomedical Analysis.工程细胞外囊泡生物医学分析的一般方法。[Anal Chem] IF=6.35 PMID：31529961摘要：细胞外囊泡（EVs）是细胞衍生的纳米级囊泡，在许多病理生理过程中起着至关重要的作用。由于缺乏适当的改装策略，细胞外囊泡的富集和检测在技术上具有挑战性。本文中，我们提出了一种基于疏水插入策略的马来酰亚胺（Mal）部分安装到EV表面的工程化EV的简便高效的通用方法。Mal可作为高效可点击的手柄，用于在不影响其结构完整性和生物活性的情况下将其功能化。我们尝试了将安装了Mal的EV应用于三种生物医学应用：（i）用荧光染料标记，以监测EV介导的细胞通讯；（ii）磁性颗粒（MP）的快速富集，以实现高效EV的分离；以及（iii）与金纳米粒子（AuNP）结合，用于拉曼原位检测细胞外囊泡的表面成分。该技术将极大地促进细胞外囊泡在基础研究和临床应用中的应用。PS：使用亲脂性的基团，将特定的分子插入到细胞外囊泡的膜上，这是目前改造细胞外囊泡的一种策略。之前国内有研究者曾开发这种策略的细胞外囊泡分离策略，文章发表在cell discovery上。这篇文章采用了类似的策略，将使用亲脂基团插入EV膜中，同时可以在基团上添加其他工程化改造细胞外囊泡所需的成分。文章也验证了这一策略在分离和功能研究中的作用。附件已隐藏，回复该贴可查看附件

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7. Extracellular vesicles from endometriosis patients are characterized by a unique miRNA-lncRNA signature.来自子宫内膜异位症患者的细胞外囊泡的存在独特的miRNA-lncRNA特征。[JCI Insight] IF=6.014 PMID：31534048摘要：由于多因素病因，结合疾病异质性和缺乏合适的诊断标志物和治疗，子宫内膜异位症仍然是一项重大的生殖健康挑战。细胞外囊泡（EV）已经成为包括各种癌症在内的多种疾病进展的重要因素；然而，它们在子宫内膜异位症病理生理学中的作用仍然难以捉摸。我们使用从子宫内膜异位症患者组织和血浆样本获得的EV进行了高通量测序。与对照相比，我们分析记录了患者EV携带miRNA和长的非编码RNA（lncRNA）的独特特征，反映了它们对疾病病理生理学的贡献。基于质谱分析的患者血浆和腹膜液EV的蛋白质组学分析进一步揭示了特定途径的富集，以及免疫和代谢过程的改变。使用来自患者和对照的血浆EV在子宫内膜异位上皮细胞和内皮细胞系中的功能研究清楚地表明其通过自分泌摄取和旁分泌过程对细胞增殖作用，提示它们参与子宫内膜异位症。响应于患者和对照血浆衍生的EV的细胞上清液的多重细胞因子分析表明已知参与疾病进展的重要炎性和血管生成细胞因子的强烈特征。总的来说，这些研究结果表明，子宫内膜异位症相关的EV携带独特的货物，并通过影响子宫内膜异位病变微环境内的炎症，血管生成和增殖来促进疾病病理生理学。PS：作者对子宫内膜异位症患者的血浆和组织EV进行了分析研究，证实了这些EV中相对正常对照存在差异表达的miRNA和lncRNA，并证实了这些差异可能导致疾病的产生。非常贴近临床的一篇研究报道，推荐临床相关的研究者们读一读。附件已隐藏，回复该贴可查看附件

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8. Exosome reporter mice reveal the involvement of exosomes in mediating neuron to astroglia communication in the CNS.带有外泌体报告系统的小鼠揭示了外泌体在中枢神经系统中介导神经元与星形胶质细胞沟通中的作用。[Nat Commun] IF=11.878 PMID：31515491PS：文章主要介绍了外泌体miRNA在中枢神经系统中介导神经元与星形胶质细胞行为。文章通过CD63-GFP的小鼠对外泌体在细胞间的转移进行了追踪，数据比较夯实。感兴趣的可以读一读。附件已隐藏，回复该贴可查看附件

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9. Hydrogel-mediated sustained systemic delivery of mesenchymal stem cell-derived extracellular vesicles improves hepatic regeneration in chronic liver failure.水凝胶介导的间充质干细胞来源的细胞外囊泡的持续全身递送改善了慢性肝衰竭中的肝再生。[ACS Appl Mater Interfaces] IF=8.456 PMID：31525863PS：利用水凝胶装载细胞外囊泡，然后用于缓释，这是改善细胞外囊泡治疗效果的一个成熟策略。文章介绍了这一策略在慢性肝衰竭中的潜在作用。感兴趣的朋友们可以试试在其他损伤性疾病中的作用。附件已隐藏，回复该贴可查看附件

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10. Mesenchymal stem cell-derived extracellular vesicles improve the molecular phenotype of isolated rat lungs during ischemia/reperfusion injury.间充质干细胞来源的细胞外泡改善缺血/再灌注损伤过程中大鼠肺的分子表型。[J Heart Lung Transplant] IF=8.578 PMID：31530458PS：间充质干细胞来源的细胞外囊泡对受损伤的组织和细胞具有修复功能，这一类的报道已经很多了。这篇文章主要以大鼠模型研究了间充质干细胞来源的细胞外囊泡对大鼠肺损伤的修复作用。附件已隐藏，回复该贴可查看附件

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