【2020-51期】This Week in Extracellular Vesicles 原创 hzangs 外泌体...

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本周hzangs在最新文献中选取了10篇分享给大家。第1篇文章介绍了在肺损伤过程中间充质干细胞来源的细胞外囊泡可以通过传递线粒体来实现对肺功能的保护和修复作用，这对我们深入认识细胞外囊泡所负载的内容物具有重要意义，也丰富了我们对细胞外囊泡的认识；第2篇文章提供了肾脏移植前后尿液中细胞外囊泡的蛋白组学全景，这对于我们寻找肾脏移植成功与否的标志物具有很好的指导作用，也拓展了细胞外囊泡的临床应用场景；第8篇文章是经典的细胞外囊泡miRNA研究报道，感兴趣的可以学习借鉴。

1.MSC extracellular vesicles rescue mitochondrial dysfunction and improve barrier integrity in clinically relevant models of ARDS.
MSC细胞外囊泡可挽救线粒体功能障碍并改善ARDS临床相关模型中的屏障完整性。
[J Extracell Vesicles] IF=14.976  PMID：33334945

摘要：肺泡上皮-毛细血管屏障破坏是急性呼吸窘迫综合征（ARDS）的标志。线粒体功能障碍对ARDS中受损的肺泡-毛细血管屏障的贡献尚不清楚。间充质基质细胞衍生的细胞外囊泡（MSC EVs）被认为是ARDS的无细胞疗法。线粒体转移被证明对于MSC和MSC EV的治疗作用很重要。在这里，我们研究了线粒体功能障碍对ARDS中肺泡上皮和内皮屏障的损伤的贡献以及MSC EVs通过线粒体转移调节肺泡-毛细血管屏障完整性的能力。人类主要的小气道上皮和肺微血管内皮细胞以及人类的精密切割用来自ARDS患者的内毒素或血浆样品刺激肺切片（PCLS），并用MSC EVs处理，评估屏障特性和线粒体功能。用MSC EVs处理LPS损伤的小鼠，评估其肺损伤程度和肺组织的线粒体呼吸作用。炎症刺激导致两种类型的原代细胞和PCLSs的通透性增加以及明显的线粒体功能障碍。源自正常MSC的EV恢复了屏障完整性和正常的氧化磷酸化水平，而不含线粒体的EV制剂无效。在体内，线粒体的存在对于EV减少肺损伤和恢复肺组织中线粒体呼吸的能力至关重要。在ARDS环境中，MSC-EVs通过至少部分地通过线粒体转移来恢复线粒体功能来改善肺泡-毛细血管屏障特性。

2.The proteomic landscape of small urinary extracellular vesicles during kidney transplantation.
肾移植过程中尿小细胞外囊泡的蛋白质组学景观。
[J Extracell Vesicles] IF=14.976  PMID：33304478

摘要：肾脏移植是可用的首选肾脏替代疗法。但是，长期移植存活率不能令人满意，部分原因是纵向监测和了解移植后生物学过程的可能性不足。小型尿液细胞外囊泡（suEVs）作为非侵入性信息来源，是从22个活体供体和受体中收集的。公正的蛋白质组学分析揭示了suEV蛋白特征和细胞过程的时间模式，涉及早期反应和长期移植适应。补体激活是最动态调节的组分之一。suEV蛋白质组的独特地图集是通过在线存储库提供的，允许用户动态查询。另外，相关分析确定了未来同种异体移植功能的预后标志。这些标志物之一-磷酸烯醇丙酮酸羧激酶（PCK2）-可在另外22名患者的独立验证队列中使用靶向MS进行确认。这项研究揭示了肾脏移植对尿液细胞外囊泡含量的影响，并首次推断了移植生物学中的早期分子过程。除此之外，我们的数据突出了suEV在这种情况下作为生物标志物来源的潜力。

3.Small extracellular vesicles from tonsil-derived mesenchymal stromal cells alleviate activation of hepatic stellate cells and liver fibrosis through miR-486-5p.
来自扁桃体间质基质细胞的小细胞外囊泡通过miR-486-5p减轻了肝星状细胞的活化和肝纤维化。
[Mol Ther] IF=8.986  PMID：33348053

摘要：间充质基质细胞（MSCs）被认为是治疗肝纤维化的有前途的治疗工具，肝纤维化是慢性肝病的主要特征。因为已知带有各种蛋白质和RNA的小细胞外囊泡（sEVs）与它们的衍生细胞具有相似的功能，所以MSC衍生的sEVs具有MSC的再生能力。据报道，人扁桃体来源的MSC（T-MSC）是MSC的新来源，但它们对肝纤维化的作用仍不清楚。在这里，我们调查了T-MSCs sEVs对肝纤维化的影响。与T-MSC共培养的人原代肝星状细胞（pHSCs）中纤维蛋白原基因的表达下降。T-MSC-sEV处理能够失活人和小鼠的pHSC。T-MSC-sEV的使用改善了CCl4诱导的慢性受损肝脏的肝损伤和纤维化。在TSC-sEV或miR-486处理的pHSC和肝脏组织中，高度富含针对T-MSC-sEV的hedgehog受体Smo的MiR-486-5p上调，而Smo和Gli2（hedgehog的靶基因）被下调。表明sEV-miR-486通过抑制hedgehog信号使HSC失活。我们的结果表明，T-MSC通过递送sEV来减弱HSC活化和肝纤维化，而sEV中的miR-486可以使hedgehog信号失活，这表明T-MSC及其sEV是用于治疗慢性肝病的新型抗纤维化疗法。

4.Pharmacological inhibition ofsyntenin PDZ2 domain impairs breast cancer cell activities and exosome loadifing with syndecan and EpCAM cargo.
Syntenin PDZ2结构域的药理学抑制作用会损害乳腺癌细胞的活性以及syndecan和EpCAM货物分选进入外泌体。
[J Extracell Vesicles ] IF=14.976  PMID：33343836

摘要：外泌体支持生理和疾病（包括癌症）中的细胞间通讯。我们目前缺乏能够以特定方式改变外泌体组成和活性的工具，例如小型化学品。基于我们先前对stentenin及其PDZ伴侣syndecan（SDC）对外泌体成分的影响的理解，我们优化了针对syntenin的PDZ2结构域的小型化合物。在体外，在对MCF-7乳腺癌细胞的测试中，该化合物无毒，可损害细胞增殖，迁移和初级球体形成。它不会影响分泌颗粒的大小或数量，但会减少外泌体联蛋白，ALIX和SDC4的含量，同时不影响其他外泌体标记物。有趣的是，它也阻止了EpCAM的分选，EpCAM是用于癌症外泌体免疫捕获的真正靶标。我们的研究强调了突触素-外泌体途径的一种小药理学抑制剂的首次表征，这对于外泌体研究和肿瘤学可能具有兴趣。

5.Extracellular vesicles: Natural liver-accumulating drug delivery vehicles for the treatment of liver diseases.
细胞外囊泡：用于治疗肝脏疾病的天然蓄肝药物递送载体。
[J Extracell Vesicles] IF=14.976  PMID：33335695

摘要：细胞外囊泡（EVs）是治疗药物输送的极佳潜在载体。但是，生物安全性和疾病针对性问题极大地限制了其临床应用。由于其独特的生物安全性，红细胞细胞外囊泡（RBC-EV）是潜在的药物输送工具。在这里，我们证明了包括RBC-EV在内的EV都显示出自然的肝积累。从机制上讲，肝脏环境诱导巨噬细胞以依赖C1q的方式吞噬RBC-EV。装载有microRNA-155反义寡核苷酸的RBC-EV在小鼠模型中显示出巨噬细胞依赖性的急性肝衰竭（ALF）保护作用。这些RBC-EV也可有效治疗ALF。此外，与常规剂量的阿霉素和索拉非尼（SRF）相比，载有阿霉素或SRF的RBC-EV通过依赖于巨噬细胞的机制对原位肝癌的鼠模型显示出增强的治疗效果。重要的是，载有药物的RBC-EV在治疗有效剂量下无全身毒性，而常规剂量的阿霉素和SRF则显示出明显的毒性。因此，载有药物的RBC-EV在肝病治疗的临床应用中具有很高的潜力。

6.Localized fluorescent imaging of multiple proteins on individual extracellular vesicles using rolling circle amplification for cancer diagnosis.
使用滚动环扩增对单个细胞外囊泡上的多种蛋白质进行局部荧光成像，以进行癌症诊断。
[J Extracell Vesicles] IF=14.976  PMID：33304477

摘要：由于其独特的生物学特性，作为肿瘤生物标志物的细胞外囊泡（EV）已引起越来越多的关注。但是，传统的EV分析方法主要基于批量测量，这掩盖了不同EV之间在肿瘤诊断和分类中的异质性。在本文中，开发了一种局部荧光成像方法（称为“单个EV上的蛋白质数字化轮廓分析”，DPPIE）来分析单个EV上的多种蛋白质。在该测定中，使用抗CD9抗体改造的生物芯片从临床血浆样品中捕获EV。然后，捕获的EV被多个DNA适体（CD63 /EpCAM / MUC1）特异性识别，然后通过滚环扩增产生局部荧光信号。通过分析单个细胞外囊泡的异质性，我们发现从每个单个细胞外囊泡收集的高维数据将提供比批量测量（ELISA）和CD63 / EpCAM / MUC1-三联阳性细胞外囊泡在乳腺癌中所占百分比更精确的信息，这种方法可以达到91％的总体准确性。此外，使用DPPIE，我们能够区分肺腺癌和肺鳞癌患者之间的EV。这种单独的EV异质性分析策略为挖掘有关EV的更多信息提供了一种新方法，以实现多癌症的诊断和分类。

7.Highly sensitive and stable self-powered biosensing for exosomes based on dual metal-organic frameworks nanocarriers.
基于双金属-有机骨架纳米载体的外泌体的高灵敏度和稳定的自供电生物传感。
[BiosensBioelectron] IF=10.257  PMID：33349536

摘要：基于生物燃料电池（BFC）的自供电生物传感器遭受生物酶稳定性有限的困扰。同时，自供电生物传感器的性能较差会影响生物传感的灵敏度，因此，提高其稳定性和灵敏度具有重大意义和挑战性。在我们的工作中，利用双金属有机框架（MOF）分别作为生物酶和电活性探针的载体，构建了基于BFC的自供电生物传感器，同时增强了稳定性和灵敏度。将阳极酶葡萄糖脱氢酶（GDH）包裹在沸石咪唑酯骨架8（ZIF-8）中，形成GDH @ ZIF-8复合材料，从而增强了GDH的催化活性和稳定性。同时，另一种负载有电活性分子（K3 [Fe（CN）6]）的锆金属有机骨架（UiO-66-NH2）用作纳米富集载体，并提高了阴极从阳极接受电子的能力。提高了拟议的生物传感器的灵敏度。在此，借助双重MOF实现了基于信号和BFC的外泌体模型分析自供电生物传感，具有出色的稳定性和出色的灵敏度，并且检出限降至300颗粒mL-1（ （基于3s / k），优于先前在文献中报道的结果。此外，开发的研究策略能够检测复杂生物样品中源自癌细胞的外泌体。总体而言，在这项工作中，通过利用两种类型的MOF既提高了稳定性又提高了灵敏度，这为扩展基于BFC的自供电生物传感器的应用奠定了基础。

8.Macrophage-derived exosomes attenuate fibrosis in airway epithelial cells through delivery of antifibrotic miR-142-3p.
巨噬细胞来源的外泌体通过递送抗纤维化miR-142-3p减轻气道上皮细胞的纤维化。[Thorax] IF=8.834  PMID：32759383摘要：特发性肺纤维化（IPF）是一种病因和治愈方法不明的进行性纤维化间质性肺疾病。最近的研究报道了IPF背景下外泌体microRNA（miRs）的失调。但是，IPF相关的外泌体miR对肺纤维化进程的影响尚不清楚。列日大学的门诊综合诊所招募了两个独立的队列。痰中的外泌体来自19名IPF患者和23名健康受试者（HSs）（队列1），以及血浆中的外泌体，其来源于血浆14例IPF和14 HSs（队列2）的血浆。外泌体miR表达通过定量逆转录PCR进行。通过在人肺泡上皮细胞和肺成纤维细胞中转染miR模拟物，可以评估外泌体miR的功能作用。外泌体miR分析显示，IPR患者的痰和血浆中miR-142-3p显着上调（分别为8.06倍，p <0.0001；1.64倍，p= 0.008）。相关分析显示，外泌体miR-142-3p与IPF患者痰中巨噬细胞百分比呈正相关（r = 0.576，p = 0.012），表明外泌体miR-142-3p上调起源于巨噬细胞。miR-142-3p在肺泡上皮细胞和肺成纤维细胞中的过表达能够降低转化生长因子β受体1（TGFβ-R1）和纤维化基因的表达。此外，从巨噬细胞分离的外泌体具有抗纤维化特性，这部分归因于靶细胞中miR-142-3p转移对TGFβ-R1的抑制作用。我们的结果表明，巨噬细胞源性外泌体可能通过将抗纤维化miR-142-3 p传递至肺泡上皮细胞和肺成纤维细胞来对抗肺纤维化的进展。 9.Liquid biopsy technologies for hematological diseases.
血液学疾病的液体活检技术。
[Med Res Rev] IF=9.3  PMID：32929726摘要：自1869年发现循环肿瘤细胞以来，研究来自患者血液的循环生物标志物的技术进步已使诊断非血液系统癌症的侵入性降低。检测和分析生物标志物的技术进步为表征其他疾病类型提供了新的机会。与传统的活检相比，液体活检标记物，例如脱落的膀胱癌细胞，循环性无细胞DNA（cfDNA）和细胞外囊泡（EV），被认为比传统的活检更方便。液体活检标记无疑具有影响疾病管理和治疗动态的潜力。本综述的主要重点是疾病检测中基于细胞，基因和蛋白质的关键液体活检标记物（包括EV和cfDNA），并讨论与液体活检结合使用的这些生物标记物的研究进展。首先，我们重点介绍了血液病广泛采用的关键技术。其次，我们介绍了针对心血管疾病，白血病和冠状病毒疾病的特异性检测的最新技术发展。最后，我们总结了这些研究领域的观点，重点是微流技术和人工智能在即时医疗中的作用。我们认为，这些技术的非侵入性功能在诊断学的发展中具有巨大潜力，并且可以影响治疗选择，从而推进精确的疾病管理。 10.Precise Nanosizing with High Dynamic Range Holography.
高动态范围全息技术的精确纳米化。
[Nano Lett ] IF=11.238  PMID：33346670摘要：光学传感是现代诊断的关键推动力之一。尤其是无标签的成像方式具有广阔的前景，因为它们消除了分析前的标签程序。然而，纳米粒子的散射信号与其体积平方成比例。这种不利的缩放比例使得很难对内在异质的临床样本（例如细胞外囊泡）进行定量表征，因为它们的信号变化很容易超出当前可用相机的动态范围。在这里，我们介绍了绕过此限制的轴外K空间全息照相技术。通过对显微镜的后焦平面成像，我们将所有粒子的散射信号投射到所有相机像素上，从而将可实现的动态范围显着提升至110 dB。我们通过检测200×200μm视场中的金属和电介质颗粒并对其进行定量测量来验证我们的平台，并证明独立执行的信号校准可以正确地确定由不同材料制成的颗粒的尺寸。最后，我们提出了细胞外囊泡样品的定量大小分布。

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