本帖最后由 Johnny 于 2020-3-5 22:31 编辑
国内外泌体领域进展总结（2020年2月）
2月份国内新出的外泌体和细胞外膜泡领域论文不完全统计有110篇。本期主要内容包括：Bi2Se3/DOX工程化细胞微泡、胚胎发育、帕金森氏病α-突触核蛋白的清除、肝脏通过细胞外囊泡调控脂肪重塑、外泌体内容物装载的新模式、曲妥珠单抗的耐药性、Duchenne肌营养不良症的外泌体给药、集成微涡流生物芯片、基于SPRi阵列的多重生物传感测定、脑创伤后的神经变性、2型糖尿病、外泌体lncRNA和环状RNA等方面内容。内容十分丰富，不容错过。
1.华中科技大学胡军、杨祥良：工程细胞衍生的微粒Bi2Se3/DOX@MPs用于成像指导的协同光热/小剂量癌症化疗 Wang, D., et al. (2020). "Engineered Cell-Derived Microparticles Bi2Se3/DOX@MPs for Imaging Guided Synergistic Photothermal/Low-Dose Chemotherapy of Cancer." Adv Sci (Weinh) 7(3): 1901293. 细胞来源的微粒是一类纳米级磷脂双层膜囊泡，具有作为癌症治疗中的药物递送系统的巨大潜力。然而，为了利用其作为治疗方法的潜力，需要用多种治疗成分修饰的微粒，但是有效的工程策略有限，仍然是巨大的挑战。该研究中，Bi2Se3纳米点（nanodots）和阿霉素盐酸盐（DOX）共嵌入的肿瘤细胞衍生微粒（Bi2Se3/DOX@MPs）是通过紫外线照射诱导的亲代细胞出芽而成功构建的，它们通过电穿孔预载了Bi2Se3纳米点和DOX。获得具有高可控性和载药量的多功能微粒，而没有不利的膜表面破坏，保持了其优异的固有生物学行为。通过膜融合细胞内化作用，Bi2Se3/DOX@MPs显示出增强的细胞内化作用和更好的肿瘤渗透性，从而在不考虑内体逃逸的情况下在体外诱导了细胞损伤。由于Bi2Se3/DOX@MPs具有出色的光热性能和肿瘤归巢靶向能力，因此具有很好的双峰成像能力和出色的抑癌作用。在808 nm激光照射下，将Bi2Se3/DOX@MPs静脉注射到H22荷瘤小鼠体内，通过将光热疗法与体内低剂量化学疗法相结合，可产生显著的协同抗肿瘤功效。此外，Bi2Se3/DOX@MPs的溶血活性、可代谢性和低全身毒性都可忽略不计，这表明它们具有出色的生物相容性，并具有肿瘤治疗的巨大潜力。
2.西安交通大学刘恩歧：细胞外囊泡和褪黑素通过调节活性氧和5-甲基胞嘧啶有益于胚胎发育 Qu, P., et al. (2020). "Extracellular vesicles and melatonin benefit embryonic develop by regulating reactive oxygen species and 5-methylcytosine." J Pineal Res: e12635. 胚胎培养条件至关重要，因为它们会影响胚胎质量甚至后代。输卵管外囊泡（EVs）长期以来一直被认为是影响输卵管与胚胎之间相互作用的主要因素，因此其缺失与体外培养中胚胎发育不佳有关。该研究证明了褪黑素存在于输卵管液和输卵管液来源的EVs中。EV或褪黑素的添加导致活性氧（ROS）和5-甲基胞嘧啶（5-mC）的显著下调，并增加胚胎囊胚发育率的下降，可通过添加褪黑激素受体激动剂（luzindole）来抑制。EV和褪黑素的组合导致相同的结果，并且凋亡显著降低，内细胞群（ICM）/滋养外胚层（TE）指数升高。这些结果表明，EV-褪黑素处理有益于胚胎发育。研究发现为了解EV和褪黑素在细胞通讯中的作用提供了新的认识，并为胚胎与母体输卵管之间的通讯提供了新的证据。
3.厦门大学刘刚、文磊与香港浸会大学李敏合作：自组装的帕金森氏病的α-突触核蛋白纳米清道夫 Liu, J., et al. (2020). "A Self-Assembled alpha-Synuclein Nanoscavenger for Parkinson's Disease." ACS Nano 14(2): 1533-1549. 尽管新兴证据表明帕金森氏病（PD）的发病机理与中脑中α-突触核蛋白（α-syn）的聚集密切相关，但是清除α-syn仍然是临床上尚未满足的需求。该研究开发了一种简单有效的策略，用于通过再沉淀自组装程序为PD制造α-syn纳米清除剂。基于姜黄素类似物的纳米清道夫（NanoCA）被设计成具有控释特性，能够刺激主要自噬调节剂转录因子EB（TFEB）的核易位，从而触发自噬和钙依赖性外泌体分泌，从而清除alpha-syn。 NanoCA的预处理可以保护细胞系和原代神经元免受MPP（+）诱导的神经毒性。更重要的是，设计了一种快速唤醒鼻腔内递送系统（RA-IDDS），并将其用于针对脑部的NanoCA递送，它提供了强大的神经保护以抵抗行为缺陷，并促进了PD的MPTP小鼠模型的中脑α-syn单体、低聚物和聚集体的清除。研究发现提供了针对PD中神经保护的临床转化策略。
4.南京大学李朝军、南京医科大学附属逸夫医院薛斌、南京大学医学院附属鼓楼医院孙喜太、南京大学方雷合作：肝脏通过细胞外囊泡调控脂肪重塑 Zhao, Y., et al. (2020). "Liver governs adipose remodelling via extracellular vesicles in response to lipid overload." Nat Commun 11(1): 719.
5.中国科学院上海巴斯德研究所龙钢课题组：一种外泌体内容物装载的新模式 Jiang, W., et al. (2020). "Hepatitis A virus structural protein pX interacts with ALIX and promotes the secretion of virions and foreign proteins through exosome-like vesicles." J Extracell Vesicles 9(1): 1716513.
6.【综述】南开大学王金环：环状RNA在神经胶质瘤中的功能及其临床意义 Sun, J., et al. (2020). "Functions and clinical significance of circular RNAs in glioma." Mol Cancer 19(1): 34. CircRNA是一类具有共价闭环结构的单链RNA分子，其特点是具有高稳定性、丰度、保守性，并显示组织/发育阶段特异性表达，此外，基于不同体液或外泌体中的丰度，circRNAs为癌症的诊断和预后提供了新颖的生物标志物和靶标。近来，尽管与深度测序和生物信息学相结合的各个方面仍有待阐明，但是生物和分子功能的调控机制，包括miRNA和RBP海绵、翻译以及转录和剪接调控，已逐渐被发现。越来越多的研究表明，circRNA在神经元组织中的富集部分归因于促进环化的特定基因的丰富，这表明circRNA的失调与包括胶质瘤在内的神经系统疾病密切相关。这篇综述详细介绍了生物发生、功能、数据库以及特别涉及分子途径的新进展，突出了其作为神经胶质瘤诊断或治疗靶标的巨大价值。
7.郑州大学附属第一医院韩明利博士、谷元廷教授和海南省人民医院董华英主任医师合作：外泌体携带的lncRNA介导肿瘤细胞对曲妥珠单抗的耐药性 Han, M., et al. (2020). "Exosome-mediated lncRNA AFAP1-AS1 promotes trastuzumab resistance through binding with AUF1 and activating ERBB2 translation." Mol Cancer 19(1): 26.
8.天津医科大学尹海芳教授：外泌体介导的肌生长抑制素原肽对mdx小鼠功能恢复的影响 Ran, N., et al. (2020). "Effects of exosome-mediated delivery of myostatin propeptide on functional recovery of mdx mice." Biomaterials 236: 119826. Duchenne肌营养不良症（DMD）是一种破坏性疾病，由功能性肌营养不良蛋白的丧失引起，导致肌肉消瘦。通过抑制肌生长抑制素（一种负面调节骨骼肌质量的生长因子）来增强肌肉生长，是减缓疾病进展的一种有前途的方法。直接施用肌生长抑制素前肽（一种成熟肌生长抑制素的天然抑制剂）已显示出有限的功效，这可能是由于血清稳定性低所致。该研究证明通过将肌生长抑制素前肽的抑制域融合到CD63的第二个细胞外环（EXOpro）中，将前肽锚定在外泌体表面，可以显著提高前肽的血清稳定性、递送效率和功效。重复施用EXOpro可加速肌肉再生和生长，从而导致肌肉质量显著增加和功能恢复，而在mdx小鼠中没有任何可检测到的毒性。重要的是，EXOpro可部分恢复mdx小鼠的骨骼结构并促进骨骼再生。该发现表明，锚定在外泌体上增加前肽的递送和血清稳定性，并增强了肌肉生长抑制素前肽的抑制功效，从而为基于肽的DMD干预提供了递送平台。
9.【综述】长江大学李智洋、熊涛：单细胞外囊泡检测方法的最新进展 Wang, S., et al. (2020). "Recent advances in single extracellular vesicle detection methods." Biosens Bioelectron 154: 112056. 细胞外囊泡（EVs）由多种细胞分泌。它们在细胞间通讯中发挥作用、参与不同病理过程，使其成为用作诊断和治疗疾病的生物标记物的理想候选者。近年来，完善的液体活检技术以及EV作为生物标志物的检测和利用这一概念受到了前所未有的关注。已有研究提出了许多快速且精确的EV检测方法，但是，大多数方法是批量检测EV。由于单个细胞外囊泡（SEV）的普遍异质性在疾病进展分析中起着重要作用，因此，为了防止信息丢失，人们越来越重视SEV检测并取得了些进展。荧光标记、显微成像和微流控芯片等技术已成功用于SEV水平的EV检测。这篇综述总结了SEV检测方法的最新进展、其潜在目标、应用以及对开发新SEV检测策略的未来展望。
10.东南大学柴人杰、赵远锦等：蓝闪蝶蝶翼集成微涡流生物芯片中细胞外囊泡的分离和分析 Han, S., et al. (2020). "Isolation and analysis of extracellular vesicles in a Morpho butterfly wing-integrated microvortex biochip." Biosens Bioelectron 154: 112073. 由于具有介导细胞间通讯的功能，已经对细胞外囊泡（EVs）的生理病理学和临床应用价值进行了深入研究。但是，从生物体液中有效地分离EV仍然是一项重大挑战。为了解决这个问题，这项工作构建了一个新的微涡旋芯片，该芯片可以通过将脂质纳米探针修饰的蓝闪蝶（M. Menelaus）蝶形翼集成到微流控芯片中来有效地分离EV。M. Menelaus蝶形翼以其有序排列的周期性纳米结构而闻名，当液体通过它时会产生微涡旋，从而导致EV与M. Menelaus机翼之间的相互作用增加。此外，含有脂质尾巴的纳米探针可以通过其脂质双层膜结构插入EV中。基于所描述的特性，实现了EV的高通量富集，其分离效率超过70％。此外，已证明基于M. Menelaus蝶形翼的纳米探针系统能够对EV中的核酸和蛋白质进行下游生物学分析。Microvortex芯片在用于生物医学研究和癌症诊断的有效EV分离中显示出潜在的应用价值。
11.重庆医科大学丁世家：基于SPRi阵列通过不同识别位点对NSCLC衍生的外泌体进行高灵敏的多重生物传感测定 Fan, Y., et al. (2020). "High-sensitive and multiplex biosensing assay of NSCLC-derived exosomes via different recognition sites based on SPRi array." Biosens Bioelectron 154: 112066. 据报道，非小细胞肺癌（NSCLC）可将高浓度的外泌体分泌到血液循环系统中，这是NSCLC早期诊断的敏感且非侵入性的生物标记物之一。但是仍然缺乏可行和准确的方法来分析不同的NSCLC细胞来源的外泌体。该研究建立了SPRi生物传感测定法，可通过抗体和不同识别位点的生物亲和力相互作用对NSCLC衍生的外泌体进行高灵敏度和多重表征。通过这种方式，可以通过精确鉴定外泌体蛋白模式来有效地区分源自正常肺和NSCLC细胞的外泌体。通过抗CD63、抗EGFR和抗EpCAM修饰的SPRi阵列也可以实现NSCLC相关外泌体的多重表征。在功能化的金纳米粒子的帮助下，这种基于SPRi的生物传感器的检测极限（LOD）接近10（4）粒子/μL的水平。此外，已开发的生物传感测定法成功用于测定从临床血浆样品中纯化的外泌体。这种SPRi生物传感策略可能为临床标本中NSCLC的大规模高通量筛选提供潜在的替代方法。
12.南京医科大学生殖医学国家重点实验室李晶课题组：人脐带间充质干细胞来源的外泌体减缓了老年小鼠的生育力下降 Yang, W., et al. (2020). "HucMSC-Derived Exosomes Mitigate the Age-Related Retardation of Fertility in Female Mice." Mol Ther.
13.天津医科大学总医院的张建宁、雷平、江荣才课题组：小胶质细胞外泌体miRNA减轻脑创伤后的神经变性并改善认知功能 Ge, X., et al. (2020). "Increased Microglial Exosomal miR-124-3p Alleviates Neurodegeneration and Improves Cognitive Outcome after rmTBI." Mol Ther 28(2): 503-522.
14.四川大学华西医院傅湘辉：胰腺β细胞miRNA-26a通过改善外周胰岛素敏感性和保护β细胞功能来缓解2型糖尿病 Xu, H., et al. (2020). "Pancreatic beta cell microRNA-26a alleviates type 2 diabetes by improving peripheral insulin sensitivity and preserving beta cell function." PLoS Biol 18(2): e3000603. 2型糖尿病（T2D）的特征是胰岛素抵抗以及胰腺β细胞衰竭。传统上认为β细胞因子通过调节胰岛素水平而不是胰岛素敏感性来控制葡萄糖稳态。外泌体正在成为细胞间通讯的新调节剂。然而，人们对β细胞衍生的外泌体在代谢稳态中的作用了解甚少。该研究报道，β细胞中的microRNA-26a（miR-26a）不仅以自分泌方式调节胰岛素分泌和β细胞复制，还通过循环外泌体以旁分泌方式调节外周胰岛素敏感性。MiR-26a在超重人群的血清外泌体中减少，并且与T2D的临床特征呈负相关。而且，miR-26a在肥胖小鼠的血清外泌体和胰岛中被下调。使用miR-26a敲入和敲除小鼠模型，显示β细胞中的miR-26a减轻了肥胖引起的胰岛素抵抗和高胰岛素血症。从机理上讲，β细胞中的miR-26a可通过外泌体增强外周胰岛素敏感性。同时，miR-26a通过靶向胰岛素分泌和β细胞增殖的几个关键调节剂来预防高胰岛素血症。这些发现为β细胞广泛的全身功能提供了新的范例，并为T2D的治疗提供了机会。
15.北京大学口腔医学院葛兮源、李盛林：长链非编码RNA MRPL23-AS1促进腺样囊性癌肺转移 Chen, C. W., et al. (2020). "Long noncoding RNA MRPL23-AS1 Promotes Adenoid Cystic Carcinoma Lung Metastasis." Cancer Res. 肺转移是影响腺样囊性癌患者长期生存的主要因素。这篇研究表明，涎腺腺样囊性癌（SACC）患者中的长非编码RNA（lncRNA）MRPL23反义RNA 1（MRPL23-AS1）高表达并与肺转移和总体生存相关。MRPL23-AS1通过与zeste同源物2（EZH2）增强子形成RNA-蛋白质复合物来正向调节上皮-间质转化。MRPL23-AS1增加EZH2和H3K27me3在E-钙粘蛋白启动子区域的结合。此外，从SACC患者血浆中分离的外泌体中MRPL23-AS1水平较高，而外泌体MRPL23-AS1以“外泌体分泌”方式影响肺微血管内皮细胞。富含MRPL23-AS1的外泌体增加了微血管的通透性，并促进了体内SACC的转移。这些发现共同突出了SACC肺转移的分子机制。 MRPL23-AS1可能代表生物标记物，并成为临床干预以控制这种顽固性疾病的靶标。
16.【综述】西南医科大学、重庆大学：使用整合液体活检细化癌症治疗 Qiu, J., et al. (2020). "Refining Cancer Management Using Integrated Liquid Biopsy." Theranostics 10(5): 2374-2384.
17.中南大学湘雅医院：人脐带间充质基质细胞源细胞外囊泡通过CLEC11A介导的骨代谢调节发挥有效的骨保护作用 Hu, Y., et al. (2020). "Human umbilical cord mesenchymal stromal cells-derived extracellular vesicles exert potent bone protective effects by CLEC11A-mediated regulation of bone metabolism." Theranostics 10(5): 2293-2308. 骨质疏松症和骨质疏松性骨折严重损害老年人的生活质量并导致早期死亡。人脐带间充质基质细胞（MSC）衍生的细胞外囊泡（hucMSC-EV）在组织修复和再生中具有相当大的治疗作用。因此，该研究探究了hucMSC-EV对原发性和继发性骨质疏松的影响，并探讨了其潜在机制。方法：分离培养hucMSCs。从hucMSCs的条件培养基中获得EV，并通过透射电子显微镜、动态光散射和Western Blot分析鉴定。通过使用微型计算机断层扫描、生物力学、组织化学和免疫组织化学以及组织形态分析，评估了hucMSC-EV对小鼠卵巢切除术引起的绝经后骨质疏松症和尾部悬浮引起的后肢废用性骨质疏松症的影响。在hucMSC-EV和hucMSC之间进行了蛋白质组学分析，以筛选介导hucMSC-EVs功能的候选蛋白。通过使用细胞化学染色和实时定量PCR分析，确定了hucMSC-EVs对骨髓间充质基质细胞（BMSCs）成骨和成脂分化以及巨噬细胞系RAW264.7体外破骨细胞形成的影响。随后，评估了关键蛋白在hucMSC-EVs诱导的BMSCs和RAW264.7细胞调控中的作用。结果：hucMSCs能够分化为成骨细胞，脂肪细胞或软骨细胞，且CD29，CD44，CD73和CD90呈阳性表达，而CD34和CD45呈阴性表达。形态学评估显示了hucMSC-EV的典型杯状或球形形态，直径主要在60 nm至150 nm之间，并表达CD9，CD63，CD81和TSG101。 hucMSC-EV的全身给药可通过增强骨形成，减少骨髓脂肪积聚和减少骨吸收来预防骨质疏松小鼠的骨质流失并保持骨强度。蛋白质组学分析表明，有力的促成骨蛋白CLEC11A（C型凝集素结构域家族11成员A）在hucMSC-EV中高度富集。此外，hucMSC-EVs通过体外递送CLEC11A增强了BMSC从成脂分化向成骨分化的转变。此外，CLEC11A是hucMSC-EV对破骨细胞形成的抑制作用所必需的。结论：结果表明，hucMSC-EVs通过转移CLEC11A成为骨代谢的关键调节剂，可能代表了预防和治疗骨质疏松症的潜在药物。
18.北京大学第三医院运动医学研究所的敖英芳、胡晓青课题组：骨髓间充质干细胞来源的外泌体通过促进内源性肌腱干/祖细胞的增殖和迁移来促进肌腱再生 Yu, H., et al. (2020). "Bone marrow mesenchymal stem cells-derived exosomes promote tendon regeneration by facilitating the proliferation and migration of endogenous tendon stem/progenitor cells." Acta Biomater.
19.【综述】赣南医学院钟田雨、王继刚课题组：外泌体可作为结直肠癌诊疗的生物标志物 Xiao, Y., et al. (2020). "Exosomes as potential sources of biomarkers in colorectal cancer." Cancer Lett 476: 13-22.
20.中山大学：外泌体传递的环状RNA hsa_circ_0051443抑制肝细胞癌的进展 Chen, W., et al. (2020). "Exosome-transmitted circular RNA hsa_circ_0051443 suppresses hepatocellular carcinoma progression." Cancer Lett 475: 119-128.
21.南京大学&南京医科大学：基于Zr的金属有机框架设计的电化学生物传感器在胶质母细胞瘤衍生外泌体检测中的应用 Sun, Z., et al. (2020). "An Electrochemical Biosensor Designed by Using Zr-Based Metal-Organic Frameworks for the Detection of Glioblastoma-Derived Exosomes with Practical Application." Anal Chem.
22.山东大学：circRASSF2充当ceRNA，并通过miR-1178/TLR4信号通路促进乳头状甲状腺癌的进展 Zhou, W., et al. (2020). "circRASSF2 Acts as ceRNA and Promotes Papillary Thyroid Carcinoma Progression through miR-1178/TLR4 Signaling Pathway." Mol Ther Nucleic Acids 19: 1153-1163.
23.山东大学：环形RNA分析揭示乳突状甲状腺癌中外泌体circ_0006156作为一种新型生物标志物 Wu, G., et al. (2020). "Circular RNA Profiling Reveals Exosomal circ_0006156 as a Novel Biomarker in Papillary Thyroid Cancer." Mol Ther Nucleic Acids 19: 1134-1144.
24.海军医科大学：来自mmu_circ_0001359修饰的ADSC的外泌体通过增强FoxO1信号介导的类似M2的巨噬细胞激活来减轻气道重塑 Shang, Y., et al. (2020). "Exosomes from mmu_circ_0001359-Modified ADSCs Attenuate Airway Remodeling by Enhancing FoxO1 Signaling-Mediated M2-like Macrophage Activation." Mol Ther Nucleic Acids 19: 951-960.
25.吉林大学：MSC分泌的外泌体H19通过下调let-7b和上调FOXO1促进滋养细胞侵袭和迁移 Chen, Y., et al. (2019). "MSC-Secreted Exosomal H19 Promotes Trophoblast Cell Invasion and Migration by Downregulating let-7b and Upregulating FOXO1." Mol Ther Nucleic Acids 19: 1237-1249.
本期全部文章列表如下：
2月份国内外泌体领域的进展整理到此结束。希望大家有所收获。下个月见！
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|Archiver|手机版|外泌体之家 | exosomes & microvesicles
发表于 2020-3-5 22:28:43
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