【2020-35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篇文章主要介绍了一种利用细胞外囊泡包封IL-10进行递送的策略；第2篇文章介绍了整联蛋白ITGB3在细胞外囊泡被靶细胞摄取过程中的功能作用；第5篇文章介绍了一种无标记分析细胞外囊泡并追踪细胞外囊泡摄取过程的策略；第8篇文章介绍了一种基于荧光的细胞外囊泡蛋白检测方法。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.Extracellular vesicle-encapsulated IL-10 as novel nanotherapeutics against ischemic AKI.

细胞外囊泡封装的IL-10作为针对缺血性AKI的新型纳米疗法.细胞外囊泡封装的IL-10作为针对缺血性AKI的新型纳米疗法。

[Sci Adv] IF=13.116  PMID：32851154

摘要：近来，细胞外囊泡（EVs）用作天然药物递送系统已引起强烈的研究兴趣。我们报告了一种方法，通过工程巨噬细胞制造负载白介素10（IL-10）的细胞外囊泡（IL-10 + EV），以治疗缺血性急性肾损伤（AKI）。由于细胞外囊泡表面上的粘合剂成分，通过细胞外囊泡输送IL-10不仅增强了IL-10的稳定性，而且还提高了其对肾脏的靶向性。IL-10 + EV的治疗显着改善了缺血/再灌注损伤引起的肾小管损伤和炎症，并有效防止了向慢性肾脏病的转变。从机理上讲，IL-10 +细胞外囊泡靶向肾小管上皮细胞，并抑制了雷帕霉素信号转导的哺乳动物靶标（mTOR），从而促进线粒体保持线粒体的健康。此外，IL-10 +细胞外囊泡通过靶向肾小管间质中的巨噬细胞有效地驱动了M2巨噬细胞极化。我们的研究表明，细胞外囊泡可作为操纵IL-10有效治疗缺血性AKI的有前途的递送平台。

2.ITGB3-mediated uptake of small extracellular vesicles facilitates intercellular communication in breast cancer cells.

ITGB3介导的小细胞外囊泡的摄取促进了乳腺癌细胞的细胞间通讯。

[Nat Commun] IF=12.121  PMID：32848136

摘要：转移是恶性细胞从原发肿瘤扩散到远处，导致90％的癌症相关死亡。先前已经描述了整联蛋白ITGB3在乳腺癌转移中起着至关重要的作用，但是确切的机制仍然不确定。我们现在已经发现了ITGB3在囊泡摄取中的重要作用。ITGB3的功能需求源于其与硫酸乙酰肝素蛋白聚糖（HSPG）的相互作用以及整联蛋白相关的内吞作用过程，从而在捕获细胞外囊泡及其内吞作用介导的内化作用中发挥功能。ITGB3功能的关键是激活粘着斑激酶（FAK），这是这些囊泡的内吞作用所必需的。因此，ITGB3在经由细胞外囊泡的细胞间通讯中起着核心作用，据认为这对于癌症转移至关重要。。

3.Placental thrombo-inflammation impairs embryonic survival by reducing placental thrombomodulin expression.

胎盘血栓炎症通过减少胎盘血栓调节蛋白的表达而损害胚胎的存活。

[Blood] IF=17.543  PMID：32870264

摘要：细胞外囊泡（EVs）引起的血小板过度活化会导致滋养层炎性体活化，IL-1β活化，先兆子痫（PE）和部分胚胎致死率。此外，胚胎血栓调节蛋白（TM）缺乏会导致滋养细胞增殖受损，从而导致胚胎致死率，与母体血小板活化有关。因此，我们假设胎盘TM丢失，血小板活化和胚胎致死率与滋养层炎症小体活化机制相关。在这里，我们揭示了胎盘炎性体激活和胎盘TM表达降低的单向相互作用：虽然炎性体抑制不能使TM空的胚胎免于死亡，但是炎性体依赖性细胞因子IL-1β减少了滋养层TM表达并损害了妊娠结局。同样，已知能诱导胎盘炎性小体激活的细胞外囊泡减少了滋养层TM表达和增殖。滋养层TM表达与人PE胎盘中IL-1β表达呈负相关，与血小板数量和滋养层增殖呈正相关，暗示临床转化的可能。可溶性TM治疗或胎盘TM修复可改善小鼠EV诱发的PE样表型，防止胎盘血栓发炎和胚胎死亡。总的来说，TM空胚的致死性不是胎盘NLRP3炎性体活化的结果。相反，EV诱导的胎盘炎症小体激活降低了胎盘TM表达，从而促进了胎盘和胚胎的死亡。这些数据确定了胎盘TM在PE中的新功能，并表明可溶性TM限制了血栓炎性妊娠并发症。

4.High-Fidelity Determination and Tracing of Small Extracellular Vesicle Cargoes.

小型细胞外囊泡货物的高保真测定和示踪。

[Small] IF=11.459  PMID：32877016

摘要：直接追踪小细胞外囊泡（sEV）货物对于阐明细胞间通讯所涉及的机制具有空前的重要性。然而，由于难以将分子探针运输到完整的sEV中，因此尚未实现对sEV的分子货物的高保真测定。在此，我们描述了细胞内荧光引导的发夹型四面体（fLIGHT）纳米探针，用于直接原位显示sEV microRNA。整合了通过DNA折叠和单核苷酸识别进行无损sEV渗透的优势以及使用发夹探针进行免洗的荧光读数的优点，该方法可实现sEV的microRNA的高保真荧光可视化，而无需RNA提取或渗漏，证明了其潜力sEV货物的现场追踪。该策略为建立通用的分子检测和标记平台开辟了道路，该平台可以促进sEV衍生的基础生物学研究和分子诊断。

5.Label-free characterization and real-time monitoring of cell uptake of extracellular vesicles.

细胞外囊泡的无标记表征和细胞摄取的实时监测。

[Biosens Bioelectron] IF=10.257  PMID：32877783

摘要：细胞外囊泡（EV）具有充当分子载体的能力，因此可以被利用来将药物递送至诸如癌症等疾病的靶细胞。细胞外囊泡的组成决定了细胞外囊泡的功能以及与细胞的相互作用，从而影响细胞外囊泡的细胞吸收功效。在这项研究中，我们提出了两种研究细胞外囊泡的新的无标签方法。时控表面增强拉曼光谱（TG-SERS）表征细胞外囊泡的成分，并通过表面等离振子共振（SPR）实时监测细胞外囊泡的动力学和细胞摄取量。使用这些方法，我们表征了人类血液中最为丰富的细胞外囊泡类型，即红细胞（RBC）和血小板（PLT）衍生的细胞外囊泡，并研究了它们与前列腺癌细胞的相互作用。使用纳米粒子跟踪分析进行细胞外囊泡的浓度和尺寸测定，用于表面电荷分析的zeta电位测量以及基于荧光团的共聚焦成像和流式细胞仪进行补充研究，以确认细胞外囊泡的摄取。我们的结果揭示了所研究细胞外囊泡之间独特的生化特征，并证明了PLT衍生的细胞外囊泡比RBC衍生的细胞外囊泡更有效地被PC-3细胞内化。我们发现本研究中引入的两种新颖的无标签技术可以有效地补充传统技术，并为在细胞外囊泡研究中进一步使用TG-SERS和SPR铺平了道路。

6.Extracellular vesicles on demand (EVOD) chip for screening and quantification of cancer-associated extracellular vesicles.

细胞外囊泡特制（EVOD）芯片用于筛查和定量与癌症相关的细胞外囊泡。

[Biosens Bioelectron] IF=10.257  PMID：32871498

摘要：尽管癌症治疗取得了重大进展，但疾病的早期检测和诊断对于确保患者获得良好的治疗效果仍然至关重要。为此，我们提出了一种基于微流体的方法来灵敏地检测一个有趣的癌症生物标记物——细胞外囊泡（EVs）。我们的细胞外囊泡特制（EVOD）芯片利用无催化剂的点击化学快速，特异地分离出感兴趣的EV。这种特定的分离之后，随后是分离出的细胞外囊泡通过二硫苏糖醇释放，用于下游功能分析。这种联合捕捉和释放为筛选和量化目标细胞外囊泡提供了强大的工具。通过将针对癌症相关表面蛋白的抗体整合到点击化学中，我们能够选择性地恢复与癌症相关的外泌体，从而为了解患者疾病提供了重要见识。该平台还使用非小细胞肺癌（NSCLC）患者样品进行了测试，其中抗表皮生长因子受体（EGFR）辅助的平台能够选择性地分离并释放外泌体，并定量发现NSCLC患者来源的外泌体比健康捐献者样品多76％。这与以前报道的在NSCLC细胞外膜泡中常见较高的EGFR表达相符。凭借其快速的分离动力学和在标记物靶向方面的适应性，EVOD设备为临床医生提供了高度通用的液体活检平台，可用于对抗癌症。

7.Electrochemical biosensor for ultrasensitive exosomal miRNA analysis by cascade primer exchange reaction and MOF@Pt@MOF nanozyme.

基于级联引物交换反应和MOF @ Pt @ MOF纳米酶的电化学生物传感器用于的超敏感外泌体miRNA分析。

[Biosens Bioelectron] IF=10.257  PMID：32871496

摘要：已发现外泌体miRNAs是早期诊断肿瘤的重要且可靠的生物标志物。然而，在真实样品中准确测定痕量外泌体miRNA仍然具有挑战性。在此，我们报告了一种基于化学引物与MOF @ Pt @ MOF纳米酶的级联引物交换反应（PER）的电化学策略，用于超敏感地检测外泌体miRNA。仅包含门控发夹，引物和DNA聚合酶的目标触发的PER可以以自主和等温的方式产生长单链。然后，新生链释放用于阻断捕获探针的保护子B，导致纳米酶与传感界面结合。在纳米酶的催化下，过氧化氢（H2O2）分解为H2O和O2，从而产生放大的电化学信号。受益于级联PER和多层纳米酶的显着催化活性，已建立的生物传感器显示出高灵敏度，检测限低至0.29 fM，并且具有高特异性，可以区分具有单个碱基错配的同源miRNA。该开发的策略可以通过检测外泌体miRNA-21来区分肿瘤细胞或用于区分乳腺癌患者及健康对照，该生物传感器的结果与qRT-PCR一致。因此，电化学策略在肿瘤的早期筛查中具有广阔的潜力。

8.Facile fluorescent aptasensor using aggregation-induced emission luminogens for exosomal proteins profiling towards liquid biopsy.

基于聚集诱导的荧光发射的简便荧光传感器用于液体活检中的外泌体蛋白分析。

[Biosens Bioelectron] IF=10.257  PMID：32866725

摘要：肿瘤来源的外泌体表面蛋白模式可能是有希望的液体活检无创诊断生物标志物。但是，仍然缺乏方便，经济的外泌体蛋白质谱分析平台。在本文中，开发了一种简便的荧光适体传感器来评估外泌体肿瘤相关蛋白，分别将适体，聚集诱导的发射发光剂（AIEgens）和氧化石墨烯（GO）组合为识别元素，荧光染料和猝灭剂。具体而言，许多TPE-TA可以结合一个适体并迅速形成聚集体，从而产生放大的荧光信号。在没有肿瘤来源外泌体的情况下，GO会吸收TPE-TAs /适体复合物，从而实现荧光猝灭。当引入靶外泌体时，适体优先与其靶结合。因此，TPE-TA /适体复合物从GO表面分离，随后出现“开启”荧光信号。在优化的条件下，目标外泌体的线性范围估计为4.07×10^5至1.83×10^7颗粒/μL（0.68-30.4 pM），检测极限为3.43×10^5颗粒/μL（0.57 pM）。该策略证明了在区分前列腺癌和健康个体方面的出色表现（AUC：0.9790）。此外，通过在乳腺肿瘤队列的外泌体上分析三种与肿瘤相关的蛋白质标记，包括表皮生长因子受体（EGFR），上皮细胞粘附分子（EpCAM）和人表皮生长因子受体2（HER2），该传感平台诊断乳房肿瘤同样具有高效率（AUC：0.9845），对区分恶性乳腺癌表现出97.37％的高敏感性，其中I期病例被检出的敏感性为92.31％。因此，这种适体传感器提供了一种有前途的策略，可将肿瘤来源的外泌体蛋白进行谱分析，以便在液体活检中进行早期诊断。

9.The involvement of exosomes in the diagnosis and treatment of pancreatic cancer.

外泌体参与胰腺癌的诊断和治疗。

[Mol Cancer] IF=15.302  PMID：32854710

摘要：目前，胰腺癌是最致命的胃肠道疾病之一，而胰腺癌的生长是一个复杂的生物过程，它基于不同种类的基因。外泌体是含有微RNA（miRNA），信使RNA（mRNA）和蛋白质的细胞外囊泡，它们是细胞间通讯的最主要介体，它们调节，指导和改造周围的微环境，并靶向特定器官。由于积累的证据证明外泌体参与胰腺癌的转移，细胞增殖，EMT，血管生成和TME，因此外泌体是早期发现胰腺癌的重要潜在候选者。这项综述旨在传达当前了解外泌体在胰腺癌的早期诊断和治疗中所使用的主要功能。