【2020-30期】This Week in Extracellular Vesicles

hzangs

本周

hzangs在最新文献中选取了9篇分享给大家

。第

1篇主要介绍了一种基于Rab11的外泌体形成新途径，并且解析了其在肿瘤中的功能作用；第2篇是植物细胞外囊泡脂质成分的组学研究；第4篇介绍了细胞外囊泡在牛皮癣病程中对免疫细胞的调控作用。希望这周的文章对大家有所帮助。

1.Glutamine deprivation alters the originand function of cancer cell exosomes.谷氨酰胺剥夺改变癌细胞外泌体的起源和功能。 [EMBO J] IF=9.889  PMID：32720716

摘要：外泌体是携带各种分子货物的分泌的细胞外囊泡，可以调节受体细胞的行为。它们被认为是从晚期内体多囊泡体（MVB）中形成的管腔内囊泡衍生而来。这里描述了一种替代的外泌体形成机制，该机制从果蝇到人都是保守的，这些外泌体携带独特的内容物，包括在Rab11阳性再循环内体MVB中产生的GTPase Rab11。相对于晚期内体外泌体，Rab11阳性外泌体从癌细胞的释放通过降低雷帕霉素复合物1（mTORC1）的生长调节性Akt /机制靶标或耗尽关键代谢底物谷氨酰胺而增加，后者通过再循环内体转移膜通量。在这些条件下产生的囊泡在体内异种移植小鼠模型中促进肿瘤细胞增殖和更新并调节血管网络。在体外也观察到它们的促生长活性是Rab11a依赖性的，涉及ERK-MAPK信号转导，并被抗两性调节蛋白的抗体所抑制，该蛋白是浓缩在这些囊泡上的EGFR配体。因此，谷氨酰胺耗竭或mTORC1抑制刺激具有致瘤功能的外泌体从Rab11a区室释放，促进应激诱导的肿瘤适应。

PS：目前认为外泌体都是起源于晚期内体形成的多泡小体，但是作者提出了一种新的机制，即基于Rab11的内膜循环过程中形成的囊泡，并证明了这种囊泡在肿瘤进展过程中发挥着重要作用。

2.Lipidomic analysis reveals the importance of GIPCs in Arabidopsis leaf extracellular vesicles.脂质组学分析揭示了GIPC在拟南芥叶片细胞外囊泡中的重要性。 [Mol Plant] IF=12.084  PMID：32717349

摘要：植物细胞外囊泡（EVs）是膜包裹的纳米颗粒，在植物发育和响应中发挥着不同的作用。最近，在分离和鉴定其中所携带的蛋白质和RNA方面已取得了令人瞩目的进展，但是，对EV脂质成分的分析仍然是基本的。本文中，我们对拟南芥叶来源细胞外囊泡进行了脂质组学分析，揭示了细胞外囊泡中某些类脂特别是鞘脂的丰度很高。值得注意的是，EV鞘脂由几乎纯净的糖基肌醇磷酸神经酰胺（GIPC）组成，这些谱系富含绿色谱系并且带负电。我们进一步表明，拟南芥TETRASPANIN 8（TET8）敲除突变体具有较低数量的细胞GIPCs和分泌较少的EV，并且它被阻止在向压力爆发的活性氧（ROS）中受阻。GIPC的外源应用促进了WT和tet8突变体中EV的分泌和ROS爆发。鞘脂GIPCs的特征富集为植物EV的生物发生和功能提供了有价值的线索。

3.State-of-the-art exosome loading and functionalization techniques for enhanced therapeutics: a review.用于增强疗法的最先进的外泌体负载和功能化技术：综述。[Crit Rev Biotechnol] IF=8.108  PMID：32605394

摘要：外泌体是细胞内膜结构来源的囊泡的亚群，其在细胞通讯中起重要作用。近年来，一些研究已经将外泌体的天然性质用作纳米载体，用于多种应用，例如免疫疗法或药物递送。因此，已经开发了许多技术来改善其免疫原性，载药效率或靶向性。但是，迄今为止，对于哪种技术可以为此目的带来更多优势，目前尚无共识。在这种情况下，这篇综述讨论了有关传统的和工程化的外泌体加载和靶向技术的当前使用的方法。在这里，我们在讨论相关报告中获得的一些结果时，将重点放在每种方法的优缺点上。尽管缺乏关于外源性外泌体在人类中的作用的证据，并且大规模存在外泌体分离和纯化技术的一些局限性，但基于外泌体的新型治疗药物的配方备受关注。因此，需要开发更有效的功能化技术以减少与这些囊泡的临床使用相关的潜在风险。

4.Small extracellular vesicles containing miR-381-3p from keratinocytes promotes Th1/Th17 polarization in psoriasis.角质形成细胞中含有miR-381-3p的小细胞外囊泡可促进牛皮癣的Th1 / Th17极化。[J Invest Dermatol] IF=7.143  PMID：32712160

摘要：T辅助细胞对于牛皮癣的发病机理至关重要。T细胞与牛皮癣角质形成细胞之间的通讯有助于驱动Th1 / Th17反应，但其潜在机制尚不清楚。小细胞外囊泡（sEVs）是细胞间通讯的新兴媒介。在这里，我们调查了牛皮癣中Th1 / Th17反应中角质形成细胞衍生的sEV的作用。我们在正常（未经处理）和牛皮癣（经细胞因子处理）条件下从角质形成细胞中分离并鉴定了sEV。在两种条件下，SEV均呈杯状形态并表达标记CD63和CD81。来自细胞因子处理的角质形成细胞的SEV可以被CD4 + T细胞吸收，从而导致Th1 / Th17极化的诱导。小RNA测序显示，细胞因子治疗的角质形成细胞的sEV和银屑病患者的CD4 + T细胞中的miR-381-3p显着增加。此外，含有miR-381-3p的sEV引起sEV诱导的Th1 / Th17极化。我们进一步发现miR-381-3p靶向E3泛素连接酶UBR5的3'UTR，并稳定了RORγt蛋白的表达。它还靶向Foxo1的3'UTR，与激活的T-bet和RORγt转录相关。两者合计，我们认为牛皮癣角质形成细胞通过sEVs将miR-381-3p转移到CD4 + T细胞，诱导Th1 / Th17极化并促进牛皮癣的发展。我们的发现激发了对角质形成细胞衍生的sEV或它们的特定货物作为牛皮癣治疗候选物的研究潜力。

5.Exosomal circPACRGL promotes progression of colorectal cancer via the miR-142-3p/miR-506-3p- TGF-β1 axis.外泌体circPACRGL通过miR-142-3p / miR-506-3p-TGF-β1轴促进结直肠癌的进展。 [Mol Cancer] IF=15.302  PMID：32713345

摘要：结直肠癌（CRC）是全球癌症相关死亡的主要原因。外泌体已成为细胞间通讯的关键调节剂，大量的环形RNA（circRNA）被包被在外泌体中。CircRNA是调节癌症增殖和癌症疾病进程的非编码RNA的新型成员。然而，癌症中CRC衍生的外泌体circRNA的功能和调控机制仍不清楚。我们使用透射电镜，纳米粒子跟踪分析（NTA）和蛋白质印迹法对CRC细胞衍生的外泌体进行表征。进行了CCK-8，伤口愈合和transwell测定以及流式细胞术测定以评估外泌体是否分别影响CRC细胞的增殖，转移和凋亡。此外，我们进行了RNA测序和RT-qPCR，以鉴定外泌体刺激的CRC细胞中的circRNA。荧光原位杂交（FISH）法用于检测circPACRGL的细胞分布。使用生物信息学分析（StarBase 2.0）收集circPACRGL的miRNA靶标。进行荧光素酶测定以验证直接相互作用。最后，流式细胞仪用于检测N1-N2中性粒细胞的分化。我们的研究鉴定了一种新型的CRC衍生的外泌体circRNA，即circPACRGL。我们发现添加肿瘤来源的外泌体后，circPACRGL在CRC细胞中显着上调。此外，circPACRGL充当miR-142-3p / miR-506-3p的海绵，以促进转化生长因子-β1（TGF-β1）的表达。circPACRGL通过miR-142-3p /miR-506-3p-TGF-β1轴促进了CRC细胞的增殖，迁移和侵袭，以及N1向N2中性粒细胞的分化。我们的研究首次揭示了癌源性外泌体circPACRGL在CRC增殖和转移中起着致癌作用，为circRNA在CRC进程中的作用提供了机制方面的见解，并且是CRC治疗的重要标志。

6.DNA hydrogelation-enhanced imagingel lipsometry for sensing exosomal microRNAs with a tunable detection range.DNA水凝胶增强成像椭圆光度法在可调范围内检测外泌体microRNA。 [Anal Chem] IF=6.785  PMID：32706245

摘要：传统的基于椭圆偏振成像的生物传感技术面临着灵敏度低和动态范围窄的挑战，特别是对于某些小分子（如microRNA）而言。鉴于检测具有可调范围的各种外泌体miRNA可以提供高精度的疾病信息并提高诊断的准确性，因此引入了一种灵敏的椭圆偏振成像传感器（IES），可通过末端调节的DNA水凝胶法在可调范围内提高灵敏度。具有与靶miRNA互补序列的四面体DNA探针（TDP）被用作生物识别元件，以形成DNA水凝胶。这种DNA水凝胶化是通过在Au膜上独立于模板并进行等温扩增而形成的。由于其高介电常数，DNA水凝胶结构可用于显着提高椭圆偏振成像的灵敏度。重要的是，通过改变DNA水凝胶扩增的周期，该策略显示miRNA的检测范围从fM到nM可调，let 7a的检测限为0.2 fM，miR-375的检测限为10 fM，miR-21的检测限为40 pM。此外，对于在50％的人血清和50％的人血浆中进行miRNA感测，其效果也令人满意。这种DNA水凝胶增强成像椭偏仪可以拓宽常规成像椭偏仪在生物传感中的应用，并提供灵敏的方法来检测不同丰度的miRNA。

7.Classical and Nonclassical Intercellular Communication in Senescence and Ageing.老化和衰老中的经典和非经典细胞间通讯。[Trends Cell Biol] IF=16.041  PMID：32505550

摘要：细胞间通信是指细胞彼此通信并传输各种消息的不同方式。这些交流方法涉及单独或同时发生的许多不同过程，这些过程根据生理或病理情况而变化。细胞间通讯的最佳特征是释放影响邻近细胞功能的可溶性因子。但是，还有许多其他方式可以使小区相互通信。在这里，我们回顾了细胞间通讯的不同方式，包括老化，衰老和与年龄有关的疾病中的可溶性因子。

8.Inter and Intracellular mitochondrial trafficking in health and disease.细胞间和细胞内线粒体健康与疾病的运输。[Ageing Res Rev] IF=10.616 PMID：32712108

摘要：神经元和神经胶质通过细胞内和细胞间信号传导的多种机制维持中枢神经系统（CNS）稳态。这些相互作用中的一些相互作用包括通过直接的细胞间接触在细胞之间交换可溶性因子，从而实现了生物材料的短距离和长距离转移。线粒体的跨细胞转移已经成为这种交流的关键例子。线粒体的这种跨细胞转移动态参与了细胞和组织对中枢神经系统损伤的反应，并在恢复中发挥了有益作用。这篇综述重点介绍了针对细胞内和细胞间线粒体转移的因果关系的最新研究，特别关注线粒体移植治疗的未来。我们认为线粒体转移在生物能危机/赤字过程中起着至关重要的作用，但是线粒体转移的质量，数量和方式决定了对接收细胞的保护能力。线粒体移植是一种新的治疗方法，它将克服传统的纠正线粒体相关疾病的方法的主要瓶颈。

PS：摘要中未提及细胞外囊泡，但是文中涉及了。另外，先前曾经有研究发现细胞外囊泡可以传递线粒体，而这一过程的功能意义可能就在于这篇综述所关注的能量代谢了。

9.Surface functionalization of exosomes for target-specific delivery and in vivo imaging & tracking: Strategies and significance.外泌体的表面功能化，用于靶标特异性递送以及体内成像和跟踪：策略和意义。 [J Control Release] IF=7.727  PMID：32730952

摘要：外泌体是被许多细胞释放出的天然纳米囊泡，用于细胞间通讯以及包括蛋白质，核酸甚至合成治疗剂在内的物质转移。外泌体的表面修饰为外泌体赋予了额外的功能，以实现特定部位的药物递送以及体内成像和跟踪，并且是药物递送研究中的一个新兴领域。本综述着眼于外泌体表面的这些修饰，涉及的化学及其对靶向药物递送的影响，以治疗脑，乳腺，肺，肝，结肠肿瘤和心脏病，并了解其体内命运，包括其摄取机制，药代动力学和生物分布。讨论了特定的外泌体膜蛋白，例如四跨膜蛋白（CD63，CD81，CD9），乳黏附素（LA），溶酶体相关膜蛋白2b（Lamp-2b）以及参与外泌体表面功能化的糖基磷脂酰肌醇（GPI）的不同表面修饰策略，例如基因工程，共价修饰（外泌体亲代细胞的点击化学和代谢工程）和非共价修饰（多价静电相互作用，配体-受体相互作用，疏水相互作用，基于适体的修饰和修饰）通过锚定CP05肽）以及用于成像目的的外泌体的光学（荧光和生物发光）和放射性同位素标记技术。

陈福浩

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