【2020-09期】This Week in Extracellular Vesicles

hzangs · 发表于 2020-4-24 18:22:19

本周hzangs在最新文献中选取了7篇分享给大家。第1篇文章提供了一种从黑色素瘤组织中分离和鉴定细胞外囊泡的方法，这对于研究组织中细胞外囊泡具有非常好的指导意义；第2篇文章是发表在JEV上的一个关于使用流式细胞仪分析细胞外囊泡的指导性文件；第3篇文章介绍了一种基于CRISPR-Cas9的单细胞细胞外囊泡传递RNA的检测技术；第4篇文章着重介绍了通过雾化吸入的方法摄取间充质干细胞来源的分泌蛋白和细胞外囊泡有利于缓解肺部纤维化。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.Subpopulations of extracellular vesicles from human metastatic melanoma tissue identified by quantitative proteomics after optimized isolation.

优化分离后，通过定量蛋白质组学鉴定的人转移性黑色素瘤组织细胞外囊泡亚群。

[J Extracell Vesicles] IF=11 PMID：32128073

摘要：迄今为止，大多数细胞外囊泡（EV）研究都是在细胞系上进行的，但对这些细胞在体内如何表现出EVs相关特性，我们知之甚少。这项研究的目的是建立一种方法来分离和分类直接从肿瘤组织中分离出的细胞外囊泡的亚群。首先，我们为转移性黑色素瘤组织的EV亚群建立了囊泡分离方案，其中包括酶处理（胶原酶D和DNase）。通过差异超速离心分离出大小的细胞外囊泡，然后将其进一步分为高密度和低密度（HD和LD）部分。然后使用电子显微镜，Bioanalyzer®，纳米颗粒跟踪分析和定量质谱分析对所有EV亚种群进行深入分析。可以从转移性黑色素瘤组织中分离出具有不同大小，形态，RNA和蛋白质载量的细胞外囊泡亚群。LD EVs显示具有18S和28S核糖体亚基的RNA谱。相比之下，HD EVs的RNA谱具有核糖体RNA亚基的小峰或无峰。定量蛋白质组学显示，大型和小型LD EV均富集了诸如flotillin-1之类的几种蛋白质，而小型LD EV仅富集了ADAM10。相反，mitofilin 仅富集在大型细胞外囊泡中。我们得出的结论是，酶处理可改善从致密纤维化组织中分离出EV效果，而对分子或形态特征没有任何明显影响。通过提供直接从肿瘤组织中分离的EV的几个亚群的详细分类，我们可能会更好地了解EV在肿瘤生物学中的功能及其在生物标记物发现中的可能用途。

PS：这是一篇挺有意义的文章。作者探究了如何从肿瘤组织中分离细胞外囊泡的方法。文章提供了一种结合酶解、超离、密度梯度离心等手段的组织细胞外囊泡分离手段，并且通过多方面技术的分析证实该方法的可行性。计划研究组织中细胞外囊泡的朋友可以关注一下。

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2.MIFlowCyt-EV: a framework for standardized reporting of extracellular vesicle flow cytometry experiments.

MIFlowCyt-EV：用于细胞外囊泡流式细胞术实验的标准化报告的框架。

[J Extracell Vesicles] IF=11 PMID：32128070

摘要：细胞外囊泡（EVs）小，异质且难以测量。流式细胞术（FC）是测量单个颗粒的关键技术，但是将其应用于EV和其他亚微米颗粒的分析却带来了许多挑战，并产生了许多有争议的结果，部分是由于仪器检测的局限性，在如何解释数据方面缺乏可靠的方法和模棱两可。由于缺乏可靠的报告框架，使得目前这方面的研究变得更加难以令人信服，许多EV-FC手稿包括对方法和结果的不完整描述，包含因仪器灵敏度不足和实验设计不当以及缺乏适当的校准和标准化而产生的假象。为了解决这些问题，来自ISEV，ISAC和ISTH的EV-FC研究人员工作组（WG）作为EV-FC工作组共同合作，并针对应提供的有关EV-FC的最低信息制定了共识框架。该框架将特定的EV-FC报告框架（MIFlowCyt-EV）纳入了现有的EV研究最低信息（MISEV）指南和FC实验（MIFlowCyt）标准的最低信息，该框架支持报告与样品染色相关的关键信息，EV检测和测量以及报告EV-FC数据的手稿中的实验设计。MIFlowCyt-EV提供了一种共享EV-FC结果的结构，但是它没有规定特定的实验方法，因为在可预见的将来，仪器和方法将继续快速发展。MIFlowCyt-EV适应了这一发展，同时提供了评估和比较不同方法所需的信息。由于MIFlowCyt-EV将确保报告EV-FC研究的方式保持一致，因此随着时间的流逝，我们期望采用MIFlowCyt-EV作为报告EV-FC研究的标准将提高定量比较不同实验室结果的能力，并且支持开发新的仪器和检测方法，以改善细胞外囊泡的测量。

PS：MISEV2018里面曾经说过，对于使用流式细胞仪分析细胞外囊泡会有专门的文献来进行解读和规划。这篇专业文献来了，流式细胞术相关的技术人员可以拿来读读。

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3.A CRISPR-Cas9-based reporter system for single-cell detection of extracellular vesicle-mediated functional transfer of RNA.

基于CRISPR-Cas9的报告分子系统，用于单细胞检测胞外囊泡介导的RNA功能转移。

[Nat Commun] IF=11.878 PMID：32111843

摘要：细胞外囊泡（EVs）形成了一种内源性转运系统，用于细胞间转运生物货物（包括RNA），在生理和病理过程中起着关键作用。不幸的是，尽管对EV介导的RNA转移的生物学效应进行了广泛研究，但由于缺乏合适的检测系统，调节途径和机制仍然定义不清。在这里，我们描述了一个基于CRISPR-Cas9的高度敏感的报告系统，该系统可对单细胞分辨率的小型非编码RNA分子的EV介导的转移进行直接功能研究。使用此CRISPR操作的交通灯系统进行功能性细胞间RNA交换（CROSS-FIRE），我们发现与EV亚型生物发生有关的各种基因在RNA转移中起调节作用。此外，我们确定了参与内吞作用和细胞内膜运输的多个基因，这些基因强烈调节EV介导的功能性RNA传递。总体而言，这种方法可以阐明EV介导，内吞作用，细胞内运输和RNA传递水平上的EV介导的RNA转移的调控机制。

PS：文章介绍了一种基于CRISPR-Cas9的单细胞RNA检测系统，可以用来检测细胞外囊泡在细胞间的RNA传递。

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4.Inhalation of lung spheroid cell secretome and exosomes promotes lung repair in pulmonary fibrosis.

吸入肺球细胞的分泌蛋白和外泌体可促进肺纤维化中的肺修复。

[Nat Commun] IF=11.878 PMID：32111836

摘要：特发性肺纤维化（IPF）是间质性肺病的一种致命且无法治愈的形式，其中持续性损伤导致瘢痕组织形成。随着纤维化的增厚，肺组织失去了促进气体交换并为细胞提供所需氧气的能力。目前，除肺移植外，IPF几乎没有其他治疗选择，也没有有效的疗法。在这里，我们提出了一系列研究，通过吸入肺球细胞分泌蛋白组（LSC-Sec）和外泌体（LSC-Exo）来治疗不同模型的肺损伤和纤维化。分析显示，LSC-Sec和LSC-Exo处理可通过恢复正常的肺泡结构并减少胶原蛋白积累和成肌纤维细胞增殖来减轻和解决博来霉素和二氧化硅诱发的纤维化。此外，在某些方面，LSC-Sec和LSC-Exo的治疗效果优于源自间充质干细胞的同类药物。我们显示，在两个肺纤维化的实验模型中，对分泌素和外泌体的吸入治疗对肺再生具有治疗潜力。

PS：肺纤维化是很头疼的情况，最近新冠肺炎爆发，病人也存在肺纤维化的情况。如何缓解肺纤维化，尽可能多的保存肺功能就是非常重要的治疗策略了。间充质干细胞来源的分泌蛋白组和细胞外囊泡被证明可以通过雾化吸入的方式作用于肺部，挺有意思的研究报道。

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5.Small extracellular vesicles derived from human mesenchymal stromal cells prevent group 2 innate lymphoid cell-dominant allergic airway inflammation through delivery of miR-146a-5p.

源自人间充质基质细胞的小细胞外囊泡可通过递送miR-146a-5p来预防2型先天性淋巴样细胞为主的过敏性气道炎症。

[J Extracell Vesicles] IF=11 PMID：32128074

摘要：据报道，2型先天性淋巴样细胞（ILC2s）在过敏性疾病中起着更为关键的作用。我们先前发现间充质基质细胞（MSCs）对过敏性气道炎症引起治疗作用。源自MSC的小细胞外囊泡（sEV）具有惊人的优势，包括免疫原性低和生物安全性高，是极为有前途的无细胞治疗剂。但是，尚不清楚MSC-sEV对ILC2的影响。另外，大规模生产同质MSC-sEV需要可扩展的EV分离纯化策略，尤其是在临床应用中。我们以前曾报道过，诱导多能干细胞衍生的MSC是大规模制备MSC-sEV的理想细胞来源。在这里，我们开发了用于交换MSC-sEV的阴离子交换色谱的标准化可扩展方案，并研究了变应性鼻炎患者和小鼠ILC2主导型哮喘模型中MSC-sEV对ILC2功能的影响。MSC-sEV的表征已成功证明其大小，形态和特异性标记。使用流式细胞仪和人类细胞因子抗体阵列，发现MSC-sEV而非成纤维细胞-sEV（Fb-sEV）显着抑制了人ILC2s的功能。同样，全身性施用MSC-sEV而非Fb-sEV表现出对ILC2水平的抑制，肺部炎症细胞浸润和粘液产生，T辅助2细胞因子水平的降低以及在小鼠模型中气道高反应性的减轻。哮喘。使用RNA测序，选择miR-146a-5p作为介导MSC-sEV的上述作用的候选者。接下来，我们揭示了ILC2s对MSC-sEV的吸收，以及MSC-sEV中miR-146a-5p向ILC2s的转移部分地在体外和小鼠模型中对MSC-sEV对ILC2s的影响做出了贡献。总之，我们证明了MSC-sEV能够至少部分通过miR-146a-5p预防ILC2占主导地位的过敏性气道炎症，表明MSC-sEV可能是一种新型的无细胞疗法，用于治疗过敏性疾病。

PS：作者研究了间充质基质细胞（也就是我们平时说的间充质干细胞，不同的人倾向于使用不同的称呼而已）来源的细胞外囊泡对过敏性气道炎症的预防作用。发现其中的miR-146a-5p是一个重要的功能分子。作者还使用了一种阴离子交换色谱的方法进行囊泡分离。感兴趣的朋友可以读一读，学习一下。

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6.Exosomes derived from HeLa cells break down vascular integrity by triggering endoplasmic reticulum stress in endothelial cells.

来自HeLa细胞的外泌体通过触发内皮细胞内质网应激来破坏血管完整性。

[J Extracell Vesicles] IF=11 PMID：32128072

摘要：外泌体在细胞间通讯中起着至关重要的作用，因为它们含有信号分子和遗传物质。在肿瘤发生过程中，已证明肿瘤来源的外泌体可促进肿瘤血管生成和转移。然而，外泌体如何促进肿瘤转移尚不清楚。在这里，我们探讨了HeLa细胞来源的外泌体（ExoHeLa）对内皮紧密连接（TJ）的影响及其相关机制。用ExoHeLa处理人脐静脉内皮细胞（HUVEC）后，HUVEC中的TJ蛋白zonula occludens-1（ZO-1）和Claudin-5与人宫颈上皮细胞外泌体处理相比明显减少，而mRNA水平ZO-1和Claudin-5的分子量保持不变。因此，用ExoHeLa处理后，内皮单层的通透性增加。将ExoHeLa注射到小鼠体内还增加了血管通透性和肿瘤转移。敲低Dicer或使用针对ZO-1和Claudin-5 mRNA的microRNA抑制剂都不能阻止ExoHeLa对ZO-1和Claudin-5的抑制作用。用ExoHeLa处理后，HUVEC中内质网（ER）应激相关基因的表达显着增加。通过敲低蛋白激酶RNA样内质网激酶抑制内质网应激可防止ExoHeLa对ZO-1和Claudin-5的下调。我们的研究发现，HeLa细胞来源的外泌体通过触发内皮细胞内质网应激并破坏内皮完整性来促进转移。外泌体的这种作用不依赖于微小RNA。

PS：对血管的影响是肿瘤细胞增殖生长和转移中的重要步骤。这篇文章研究了宫颈癌来源的细胞外囊泡在体内和体外对血管内皮细胞紧密连接的影响。有意思的是，他们还证明了这个过程并不依赖于miRNA。

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7.Tetraspanin-6 negatively regulates exosome production.

Tetraspanin-6负调控外泌体的产生。

[Proc Natl Acad Sci U S A] IF=9.58 PMID：32108028

摘要：胞内体来源的细胞外囊泡——外泌体（exosomes）在生理和疾病中作为细胞间信号转导的主要调节剂而出现。外泌体高度富含四跨膜蛋白（TSPNs）和合成多糖（SDC），后者主要以蛋白水解切割的形式出现，作为跨膜的C端蛋白。尽管这两个蛋白家族都是膜支架，它们在外泌体的形成，组成和活性中发挥着重要的作用，但我们目前忽略了它们是否共同发挥作用来控制外泌体生物学。在这里，我们研究发现TSPN6（四跨膜蛋白）充当外泌体释放的负调节剂，支持SDC4和syntenin的溶酶体降解。我们证明TSPN6与SDC4紧密关联，SDC4-TSPN6关联决定了TSPN6与syntenin的关联以及TSDC6依赖的SDC4-syntenin的溶酶体降解。TSPN6还抑制SDC4胞外域的脱落，模仿基质金属蛋白酶抑制剂的作用。两者合计，我们的数据确定TSPN6作为SDC4的运输和加工的调节剂，并强调了这些膜支架之间在外泌体生产方面的重要的物理和功能互连。这些发现阐明了我们对决定细胞外囊泡形成的分子决定因素的理解，并可能对细胞外囊泡相关的生物医学产生广泛的影响。

PS：四次跨膜蛋白在外泌体的形成过程中发挥了重要作用，诸如CD63、CD9、CD81等都是四次跨膜蛋白。与之前的四次跨膜蛋白不同，这篇文章研究报道的TSPN6在外泌体的形成过程中主要发挥负调控作用。

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今天的整理就到这里。希望大家可以有所收获。大家下周见！