【2020-49期】This Week in Extracellular Vesicles

hzangs

本周hzangs在最新文献中选取了10篇分享给大家。第1篇介绍了利用体外培养的心肌细胞球来源的细胞外囊泡进行体内心肌修复的尝试；第2篇文章介绍了特定细胞外囊泡来源的miRNA在非酒精性脂肪性肝炎中的作用，相关报道已经很多了，大家可以学习一下研究思路；第6篇文章介绍了一种中性粒细胞来源的新型细胞外结构。

1. Cardiosphere-derived exosomal microRNAs for myocardial repair in pediatric dilated cardiomyopathy.
在小儿扩张型心肌病中利用培养的心脏细胞球来源的外泌体microRNA进行心肌修复。
[Sci Transl Med] IF= 16.304 PMID：33298561
摘要：尽管心室来源的细胞（CDC）改善了单心室生理患者的心脏功能和预后，但对于扩张型心肌病（DCM）儿童的安全性和治疗益处知之甚少。我们旨在确定DCM猪模型中CDC的安全性和有效性，并将临床前结果用于向患者人群转化。使用冠状动脉内注射微球的DCM猪模型会导致心脏功能障碍。临床前研究，对40头猪进行了CDC和CDC分泌的外泌体（CDCex）介导的心脏修复分析。1期安全性队列招募了5名患DCM且射血分数降低的小儿患者以接受CDC输液。主要终点是评估安全性，次要终点指标是心脏功能的改变。与安慰剂相比，用CDC治疗的动物的心脏功能改善，心肌纤维化减少。这些功能优势是通过CDCex介导的，CDCex富含促血管生成和心脏保护性microRNA（miRNA），而分离的CDCex并未概括这些修复作用。安全导入阶段的一年随访已经完成，并获得了良好的评价和初步的疗效结果。通过抑制促炎细胞因子和转录本，增加CDCex衍生的miR-146a-5p表达与减少心肌纤维化有关。总的来说，在DCM的猪模型中，冠状动脉内CDC给药是安全的，并且可以通过CDCex改善心脏功能。患者的安全性导入结果为进一步研究随机试验和CDCex衍生的miRNAs作为潜在的旁分泌调节剂奠定了临床转化框架。 2.Neutrophil-to-hepatocyte communication via LDLR-dependent miR-223-enriched extracellular vesicle transfer ameliorates nonalcoholic steatohepatitis.
通过依赖于LDLR的富含miR-223的细胞外囊泡转移进行中性粒细胞与肝细胞的交流改善了非酒精性脂肪性肝炎。
[J Clin Invest] IF= 11.864 PMID：33301423摘要：脂毒性肝细胞周围的中性粒细胞浸润是非酒精性脂肪性肝炎（NASH）的标志。然而，这两种类型的细胞如何通信仍然不清楚。我们以前已经证明，嗜中性粒细胞特异性microRNA-223（miR-223）在肝细胞中升高，以限制肥胖小鼠的NASH进展。在这里，我们证明了肝细胞中miR-223的这种升高是由于优先摄取了嗜中性粒细胞以及其他类型细胞衍生的富含miR-223的细胞外囊泡（EV），尽管程度较小。这种选择性摄取取决于肝细胞中低密度脂蛋白受体（LDLR）的表达和中性粒细胞衍生EV上载脂蛋白E（APOE）的表达，游离脂肪酸会增强这种表达。EV衍生的miR-223一旦被肝细胞内化，就可以抑制肝炎性和纤维化基因的表达。在缺少LDLR-APOE依赖的细胞外囊泡摄取情况下，向NASH的发展加速了。相反，通过用前蛋白转化酶枯草杆菌蛋白酶/ kexin 9型抑制剂（一种通过上调LDLR上调血液胆固醇来降低血液胆固醇的药物）治疗来增强这种转移，可改善小鼠NASH。LDLR和APOE在富含miR-223的EV从嗜中性粒细胞向肝细胞转移的选择性控制中的这种特定作用可能是NASH的潜在治疗靶标。 3.Clinical relevance of extracellular vesicles in hematological neoplasms: from liquid biopsy to cell biopsy.
血液肿瘤细胞外囊泡的临床相关性：从液体活检到细胞活检。
[Leukemia] IF=8.665  PMID：33299143摘要：在精密医学时代，液体活检在肿瘤学中变得越来越重要。它包括分离和分析体液中肿瘤衍生的生物标志物，包括细胞外囊泡（EVs）。细胞外囊泡是由脂质双层包裹的颗粒，大小和分子组成均不相同，可从正常细胞和恶性细胞中释放出来。在肿瘤的背景下，细胞外囊泡是癌症信息的宝贵载体。实际上，它们的数量，表型和分子货物，包括蛋白质，脂质，代谢物和核酸，反映了亲代细胞的性质和起源，使EV成为新型生物标志物具有吸引力。将这些新的潜在诊断工具转化为临床实践可能会彻底改变实体瘤和血液肿瘤的癌症领域。 4.Programmable Extracellular Vesiclesfor Macromolecule Delivery and Genome Modifications.
用于大分子递送和基因组修饰的可编程细胞外囊泡。
[Dev Cell] IF=10.092  PMID：33296682摘要：通过质膜和内体屏障获得大分子仍然是主要挑战。在这里，我们报告了一种通用的方法，利用工程学的囊泡将蛋白质和核糖核蛋白（RNP）传递到体外细胞和体内小鼠肝组织中。这些囊泡，被称为“外泌体”，被设计为通过分裂的GFP互补将囊泡性口炎病毒G蛋白（VSV-G）与生物活性大分子共包囊。我们发现这种方法可以使货物主动装载，提高货物运输的比活性，并有助于外泌体的分离。实验和数学模型分析表明，货物的主动装载减少了细胞蛋白特别是核酸结合蛋白的非特异性包封。使用封装Cre，Ago2和SaCas9的外泌体，我们证明了它们能够在体外细胞系和体内小鼠肝组织中执行内源基因的设计修饰，从而为该技术在广泛范围内的应用铺平了道路。 5.Plant exosome like nanovesicles:Emerging therapeutics and drug delivery nanoplatforms.
植物外泌体样的纳米囊泡：新兴的治疗剂和药物递送纳米平台。
[Mol Ther ] IF=8.986  PMID：33278566摘要：植物外泌体样的纳米囊泡天生就充满了生物活性脂质，蛋白质，RNA和其他药理活性分子，作为天然纳米载体具有独特的形态和组成特征。此外，它们引人注目的理化特性巩固了它们在生理过程中的调节作用，所有这些都使人们认为这些纳米囊泡可以高度熟练地开发下一代生物治疗和药物输送纳米平台，从而满足当前临床挑战的严格要求。这篇综述系统地处理了植物囊泡的各个方面，例如纳米囊泡，从其起源和分离到形态成分，生物学功能和货物装载机制的鉴定。通过阐明其免疫调节作用，抗肿瘤作用，再生作用和抗炎作用，努力涵盖其生物治疗作用。我们还阐明了将这些纳米囊泡重新工程化为健壮，无害和非免疫原性的纳米载体，以通过对多种目标器官（如肠和脑）的多种严格生物学障碍进行药物递送。最后，还阐明了围绕外泌体（如纳米囊泡）的最新进展，以及对这些囊泡的透皮，跨膜和靶向机制的新见解。我们期望外泌体的持续发展，如基于纳米囊泡的治疗和递送纳米平台，将促进其临床应用。 6.Elongated neutrophil-derived structures are blood-borne microparticles formed by rolling neutrophils during sepsis.
伸长的中性粒细胞衍生结构是脓毒症期间中性粒细胞滚动形成的血源性微粒。
[J Exp Med] IF=11.743  PMID：33275138摘要：滚动中性粒细胞形成亚微米直径的系链。在这里，我们报告这些系绳分离，在血管腔中形成拉长的嗜中性粒细胞衍生结构（ENDS）。我们研究了小鼠和人类体内和体外的ENDS形成。ENDS不包含线粒体，内质网或DNA，但富含S100A8，S100A9和57种其他蛋白质。在形成后的数小时内，ENDS聚集，并且其中一些开始在其表面呈递磷脂酰丝氨酸（通过膜联蛋白5结合检测）并释放S100A8-S100A9复合物，一种与损伤相关的分子模式蛋白，是嗜中性粒细胞炎症的已知生物标志物。败血性休克诱导后，ENDS出现在小鼠血浆中。与健康供体相比，脓毒症患者血浆中ENDS升高10-100倍。与中性粒细胞衍生的细胞外囊泡不同，大多数ENDS对四跨膜蛋白CD9，CD63和CD81呈阴性。我们得出的结论是，ENDS是一类新型的血源性亚微米颗粒，其形成机制与嗜中性粒细胞在血管壁上滚动有关。 7.Emerging Players in Prostate Cancer-Bone Niche Communication.
前列腺癌-骨小生境交流中的新兴参与者。
[Trends Cancer] IF= 11.093 PMID：33274720摘要：患有晚期前列腺癌（PCa）的患者经常会发生与骨折，残疾和死亡率增加相关的骨骼转移。在骨转移位中，肿瘤细胞与成骨细胞之间的相互作用已被认为是PCa促骨作用的主要贡献者。在这里，我们强调了PCa衍生的细胞外囊泡（EV）在重编程成骨细胞和支持转移前利基形成中的新兴作用。我们还开发了与癌症相关的成骨细胞（CAO）的概念，并概述了PCa细胞获得成骨表型（称为拟骨蛋白）的潜力，这是PCa用来创建良好的受保护利基的两种策略。最后，我们描述了可能有助于解构PCa趋骨性的复杂性的未来研究。 8.Notochordal-Cell-Derived Exosomes Induced by Compressive Load Inhibit Angiogenesis via themiR-140-5p/Wnt/β-Catenin Axis.
受压负荷诱导的脊索细胞释放为外泌体通过miR-140-5p / Wnt /β-Catenin轴抑制血管生成。
[Mol Ther Nucleic Acids] IF=7.032  PMID：33294295摘要：血管生成是椎间盘退变（IDD）的病理学特征。越来越多的证据表明，脊索细胞（NCs）在维持椎间盘发育和体内平衡中起着至关重要的作用，并具有抑制血管向内生长的作用。但是，NCs的抗血管生成机制仍不清楚。在当前的研究中，我们首次分离了NC衍生的外泌体（NC-exos），并显示了压缩负荷培养后它们的浓度增加。我们进一步发现，来自0.5MPa压缩负荷培养物（0.5 MPa / NC-exos）的NC-exos通过将高表达的microRNA（miR）-140-5p转移至内皮细胞并调节下游Wnt /β-catenin途径来抑制血管生成。临床证据表明，髓核的外泌体miR-140-5p表达与IDD中的血管生成呈负相关。最后，在IDD模型中，证明0.5 MPa / NC-exos对变性椎间盘具有治疗作用，并具有抗血管生成作用。因此，我们目前的发现提供了对NC-exos的抗血管生成机制的见识，表明它们对IDD的治疗潜力。 9.Notochordal-Cell-Derived Exosomes Induced by Compressive Load Inhibit Angiogenesis via the miR-140-5p/Wnt/β-Catenin Axis.
受压负荷诱导的脊索细胞释放为外泌体通过miR-140-5p / Wnt /β-Catenin轴抑制血管生成。
[Mol Ther Nucleic Acids] IF=7.032  PMID：33294295摘要：血管生成是椎间盘退变（IDD）的病理学特征。越来越多的证据表明，脊索细胞（NCs）在维持椎间盘发育和体内平衡中起着至关重要的作用，并具有抑制血管向内生长的作用。但是，NCs的抗血管生成机制仍不清楚。在当前的研究中，我们首次分离了NC衍生的外泌体（NC-exos），并显示了压缩负荷培养后它们的浓度增加。我们进一步发现，来自0.5MPa压缩负荷培养物（0.5 MPa / NC-exos）的NC-exos通过将高表达的microRNA（miR）-140-5p转移至内皮细胞并调节下游Wnt /β-catenin途径来抑制血管生成。临床证据表明，髓核的外泌体miR-140-5p表达与IDD中的血管生成呈负相关。最后，在IDD模型中，证明0.5 MPa / NC-exos对变性椎间盘具有治疗作用，并具有抗血管生成作用。因此，我们目前的发现提供了对NC-exos的抗血管生成机制的见识，表明它们对IDD的治疗潜力。 10.Extracellular Vesicles as Unique Signaling Messengers: Role in Lung Diseases.
细胞外囊泡作为独特的信号传递者：在肺部疾病中的作用。
[Compr Physiol] IF=6.604  PMID：33294981摘要：细胞外囊泡（EVs）是脂质双层包裹的细胞外颗粒，携带丰富的货物，例如蛋白质，脂质和具有其亲代细胞特征的microRNA。细胞外囊泡正在成为一种重要的细胞通讯形式，它能够选择性地向附近或远处的细胞传递定向指令，从而调节其功能和表型。根据它们的生物发生，可将EV分为两类：内吞起源的EV被称为外泌体，而从质膜向外发芽的EV则被称为微囊泡（也称为微粒）。在生理条件下，细胞外囊泡积极参与维持肺部止血。然而，细胞外囊泡可导致疾病的发生，例如慢性阻塞性肺疾病，哮喘，急性肺损伤/急性呼吸窘迫综合征，间质性肺疾病和肺动脉高压。细胞外囊泡，尤其是衍生自间充质/基质干细胞的细胞外囊泡，也可能是有益的，并且可以抑制肺部疾病的发展。不断开发新技术以最小化细胞外囊泡的不良影响，并设计细胞外囊泡，使其具有有益的作用并可用作肺部疾病的治疗剂。