【2016.01.15】This Week in Extracellular Vesicles

hzangs · 发表于 2016-1-15 19:26:11

本帖最后由 hzangs 于 2016-1-15 19:32 编辑

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【2016.01.15】This Week in Extracellular Vesicles
这周出版的与胞外囊泡相关的论文有33篇。设计领域涵盖了肿瘤、自身免疫病、动脉粥样硬化、药物载体、外泌体检测等多方面。有几篇论文IF超过5分，其中nature子刊一篇涉及胞外囊泡，IF高达36分。由于胞外囊泡在肿瘤的转移、抗药性等方面的功能报道和机制研究相对较多，所以不再对该方向的普通文章做评述。根据这些论文的研究方向和研究方法，我选了8篇：6篇research article, 1篇review，1篇另类文章做简要介绍，这些文章不分影响因子大小，仅以方（xiao）向（bian）新（xi）颖（huan）、值（xiao）得（bian）一（xi）读（huan）、有(haishi)借(xiao)鉴(bian)意(xi)义(huan)等为选择标准。
1.    REVIEW：Astrocytes as secretory cells of the central nervous system: idiosyncrasies of vesicular secretion.[ EMBO J] IF= 10.434 中枢神经系统中的分泌器——星形胶质细胞的囊泡分泌特性。 PMID：26758544
摘要：星形胶质细胞如同中枢神经系统（CNS）的管家，对中枢神经系统的发育，稳态维持和免疫防御都具有重要作用。它们通过释放信号分子与神经元以及其他神经胶质细胞进行通信。星形胶质细胞会分泌许多种经典的神经递质、神经调节因子和激素，同时包括一些代谢、营养、可塑性调节因子，这些组成了胶质细胞分泌系统的一部分。这些神经活性分子的分泌有几条独立的途径，包括质膜小泡、转运蛋白和受调节的胞吐作用。同其他真核细胞一样，星形胶质细胞的胞吐作用涉及到多种大小、形成方式、装载成分、膜组成成分和功能均不同的胞外膜泡结构（突触小泡样微囊泡、高密度核心囊泡、溶酶体泡、外泌体和核外颗粒）。在这篇综述中我们总结了星形胶质细胞分泌囊泡的特性和功能，我们主要介绍了星形胶质细胞分泌囊泡的生物合成和转运以及健康和病态下的星形胶质细胞对其囊泡分泌系统的调节和控制。
小编评述：EMBO的review paper的重量级不用多说。该文章对星形胶质细胞的囊泡分泌特性做了比较完善的总结。随着神经生物学的不断深入，中枢神经系统的研究撞上外泌体这个热点一定会是一个非常不错的领域。感兴趣的朋友可以读一读这篇review。

2.    Genesis and growth of extracellular-vesicle-derived microcalcification in atherosclerotic plaques.[ Nat Mater] IF=36.503 胞外囊泡导致的微钙化斑块的产生和生长在动脉粥样硬化形成中发挥重要作用。 PMID：26752654
摘要：临床证据表明，动脉血管内壁钙化沉积与心脑血管疾病风险密切相关。粥样硬化斑块内的应力分布的有限元模型表明，在纤维帽处的微钙化可促进斑块的失效，但大的钙化可以稳定它。然而，钙化块的形成和增大的物理化学机制目前还不清楚。在本文中，通过使用3D胶原凝胶模仿动脉粥样硬化的纤维帽的结构特征，结合高分辨率显微和光谱分析模型和动脉粥样硬化病人的斑块，我们发现，钙化斑块的形成和生长是通过一系列涉及钙化胞外囊泡的聚集事件完成的。同时我们的发现还表明，决定动脉粥样硬化斑块稳定性的两大因素：钙化形态和动脉粥样硬化斑块的稳定性与相互关联的斑块的胶原蛋白含量两者是有内在联系的。
小编评述：2016年胞外囊泡领域的一篇巨作。小编对动脉粥样硬化领域确实不太了解，对其中的一些专业知识很缺乏，所以翻译未必十分精确，还请专业人士海涵，但小编还是读出了这个paper的重要性，它解释了动脉粥样硬化过程中斑块产生和形成的机制，这对人们了解该病的成因和寻找治疗途径都有非常大的促进作用，能够发到nature的子刊也就不奇怪了。动脉粥样硬化方面的研究者可以多了解一下。

3.    Merging colloidal nanoplasmonics and surface plasmon resonance spectroscopy for enhanced profiling of multiple myeloma-derived exosomes. [Biosens Bioelectron] IF=6.409 通过纳米胶体粒子特性和表面等离子体共振波谱技术的共用来增强对多种骨髓瘤来源的外泌体的鉴定。 PMID: 26469728
摘要：本文着重介绍了我们用于分选外泌体的一种新方法。通过这种方法可通过对外泌体的分选来区分多种骨髓瘤（MM）病人、MGUS病例和健康人。该方法是基于纳米胶体金颗粒和表面等离子体共振（SPR）技术，利用生物传感器和MM-来源外泌体的膜结合偏好性等独特胶体性质来区分MM病人和正常人。我们利用该技术发现MM病人所产生的外泌体量要比MGUS或健康人大约高四倍以上。另外，我们还发现，在所分析的外泌体中，只有对MM来源外泌体对肝素（介导外泌体内吞作用的硫酸乙酰肝素蛋白多糖的结构类似物）的表观解离常数（Kd）大约在1nM，这表明其对肝素具有高亲和性。这种利用等离子体特性的技术补充了传统的生化分析方法外泌体的一些不足，增加了MM的生物标志物并将生物传感器应用于诊断MM。同时它还可以用于其他外泌体相关的临床诊断、基础研究或转化医学研究。
小编评述：随着外泌体研究的不断升温，外泌体的临床应用也在加速发展，近日外泌体相关诊断公司拿到数千万美金的B轮融资就是一个例证，外泌体以及其他的无创或微创体液诊断可能会颠覆目前的诊断体系，提升各种疾病尤其是肿瘤疾病诊断灵敏度，检出早期肿瘤可能在不久的将来就会实现，而这一切都离不开外泌体分离检测技术的进步。从事外泌体应用研究的朋友可以参考该论文。

4.    Bovine milk-derived exosomes for drug delivery.[ Cancer Lett] IF= 5.621 牛奶来源的外泌体作为药物递送载体。PMID：26604130
摘要：外泌体生物体内的一种纳米级囊泡结构，它可以介导细胞-细胞之间的物质通信，传递生物大分子如miRNA的，基因，DNA和蛋白质）。因为它们的纳米尺寸的，所以外泌体目前也被研究作为纳米载体开发新型治疗技术。但是，目前还没有技术可以获得自体来源、安全有效又成本低廉的外泌体。在本文中，我们报道了牛奶可以作为外泌体的来源，牛奶来源的外泌体可以用于装载药物用于治疗。相较于游离状态的药品，使用外泌体装载药品进行试验，无论是对体外培养细胞的杀伤效果还是肺癌异种移植模型的体内试验，后者的药效明显强于前者。此外，肿瘤靶向配体如叶酸可以增强外泌体对癌症细胞靶向作用和杀伤作用。牛奶外泌体表现出跨物种的免疫耐受，不会引发免疫反应和炎症反应。我们揭示了牛奶来源的外泌体的在作为药物载体方面的通用性，并验证其肿瘤靶向性的能力。这是第一篇有关无免疫源性异种的低成本外泌体获得途径的报道，这位改善药物的效果和安全性提供了思路。
小编评述：外泌体在药物呈递方面的潜力是大家一致关注的一个方面。目前已有很多论文提出了有关外泌体分离、装载药物、回输治疗的多种应用思路。但这些思路中很大的问题就在于方案难以扩大到商业应用的水平和高昂的成本。该文另辟蹊径，从大家熟知的具有低免疫原性的牛奶中分离外泌体作为口服药剂的载体，并得到了不错的结果。但后期对药物在体内的存在状态（是否依旧在外泌体中？）和药代动力学分析可能还需要进一步研究。推荐从事药物载体研究的研究者关注此文。

5.    Investigation of Content, Stoichiometry and Transfer of miRNA from Human Neural Stem Cell Line DerivedExosomes.[ PLoS One] IF= 3.234 对人神经干细胞来源外泌体中miRNA的成分、拷贝数分析和功能鉴定。 PMID：26752061
摘要：外泌体是细胞分泌的30-100nm膜囊泡，是近些年发现的细胞 - 细胞通信的一种途径。它们是生物体内天然的RNA和蛋白质货物传送器，这使得把它们作为治疗性递送载体的前景颇具吸引力。microRNA是一种短链非编码RNA，在各种生物过程中起着调控作用，它们也存在于外泌体中。在本文中，我们研究了人神经干细胞（hNSC）外泌体中microRNA的组成。我们研究的hNSC系是一个条件永生细胞系，符合良好生产规范（GMP），在英国用于中风和严重肢体缺血的临床试验（clinicaltrials.gov：NCT01151124，NCT02117635，和NCT01916369）。通过使用二代测序（NGS）技术，我们确定了在外泌体和细胞中都存在的microRNA。其中许多microRNA明显富集与外泌体中，这说明细胞有一套筛选机制将特定的microRNA包裹到外泌体中用于释放。虽然外泌体中包涵miRNA已成共识，但外泌体中包涵microRNA的拷贝数目前并不十分清楚。本文中我们通过实时定量PCR，测算了外泌体中高丰度的microRNA的拷贝数。此外，我们使用了荧光素酶报告系统证实外泌体中microRNA hsa-miR-1246对受体细胞靶基因3'UTR的调控作用。综上所述，二代测序技术坚定了hNSC外泌体中特定的一群microRNA，我们完善了一套绝对定量外泌体中microRNA丰度的方法，并验证了hsa-miR-1246这个外泌体microRNA的生物学功能。
小编评述：PloS One，大家都懂，不多评论。该文章没有太多亮点，结果也很一般，之所以个大家一个介绍是因为它涉及到了外泌体中miRNA的二代测序、丰度的精确测定方法和miRNA的调控基因鉴定。这些方法是miRNA研究中的常见方法，刚刚进入外泌体领域并且准备做外泌体miRNA测序的朋友可以做为一个试验流程参考读一读。

6.    Diurnal Variations of Circulating Extracellular Vesicles Measured by Nano Flow Cytometry. [ PLoS One] IF= 3.234 通过纳米流式细胞仪分析循环系统中胞外囊泡一日内的变化情况。 PMID：26745887
摘要：目前对胞外囊泡的研究愈加深入，它在多种生物过程中起到重要作用。然而目前大家并不清楚循环系统中胞外囊泡的尺寸在一日内不同时间是否存在不同，而这些变化可能对使用胞外囊泡作为诊断标志物具有很大影响。我们采用纳米流式细胞术（称为nanoFCM）在白天的3个不同时间点研究了6名健康成年人循环系统中胞外囊泡的相对数量和散射分布的变化。我们观察到在一天之内不同的时间点胞外囊泡的直径分布和浓度存在变化，这表明人体中不同时间段的胞外囊泡可能存在差异。进一步较大规模的研究将确定这些变化并尝试在这些变化中寻找可以作为疾病诊断标志的信息。
小编评述：一篇分析不同时间段人体循环系统内胞外囊泡大小浓度的文章。该文章并没有太多的结论，但是立意新颖并且得到了一定的差异。在大家一致关注与囊泡的内容物时，一篇关注囊泡本身大小浓度变化的文章让人眼前一亮。这也是为什么这篇并没有太多结果的文章可以发在PloS One上的一个原因吧。没有太多亮点，感兴趣的可以读一读。

7.    Exosomes derived from atorvastatin-modified bone marrow dendritic cells ameliorate experimental autoimmune myasthenia gravis by up-regulated levels of IDO/Treg and partly dependent on FasL/Fas pathway.[ J Neuroinflammation] IF=5.408 阿托伐他汀（降血脂药）刺激骨髓树突状细胞后，树突状细胞分泌的外泌体可以通过调节IDO/Treg和FasL/Fas改善免疫性重症肌无力实验鼠的病症。 PMID：26757900
摘要：免疫性重症肌无力是由于CD4阳性T细胞异常分泌的自身乙酰胆碱受体抗体靶向于神经肌肉接头中突触后膜的乙酰胆碱受体，抑制信号传递，造成患者肌无力。作者之前发现利用阿托伐他汀刺激的脾脏来源的树突状细胞可以在实验鼠模型上改善该疾病病症，因此作者尝试使用阿托伐他汀刺激的骨髓来源的树突状细胞分泌的胞外囊泡进行实验鼠模型上的治疗。实验发现该胞外囊泡可以通过调节Treg细胞和利用FasL/Fas信号通路降低自身抗体等途径改善实验鼠状态。这为临床上治疗该疾病提供了一定思路。
小编评述：免疫学方面关于胞外囊泡的报道不实很多，可能原因在于免疫领域可研究的问题相对较多，囊泡研究存在前期技术门槛，可能很多人目光依旧没有放到囊泡领域来。该文章通过胞外囊泡来治疗免疫性重症肌无力的实验鼠并得到了很好地效果，这提示我们胞外囊泡也许在自身免疫性疾病方面具有着成药潜力。免疫相关研究的朋友可以了解一下。

另类文章：In Diabetic Kidney Disease Urinary Exosomes Better Represent Kidney Specific Protein Alterations Than Whole Urine. [Am J Nephrol] IF=2.669 在糖尿病人肾病诊断检测特定蛋白变化时，检测尿液外泌体比检测全尿效果好。 PMID：26756605
小编评述：该文章不再提供摘要翻译。大致介绍一下，作者研究对象是几十例糖尿病人，诊断糖尿病人的肾病。检测两个蛋白marker在尿液外泌体和全尿中的量，对比真正病变肾脏的该蛋白水平，来评判使用全尿还是使用尿液外泌体检测这两个marker的效果好。当然最后的结果肯定是如愿的选择外泌体好。我们并不能说这个paper灌水。但是样本量偏小、选取的marker蛋白种类过少都是它存在的短板，这也就是的它的结果可靠性存疑。这样的结果可以通过同时研究这几十个病人尿液中多种蛋白来开展，最后只选取确实在外泌体中可以反应肾脏真是病变而全尿中不能反应的marker进行报道。这在做science中是被准许的，并不属于造假，而且作者也在论文题目中明确指出是“Specific Protein”。这就告诉我们，在我们阅读paper的时候可能需要跳出作者的思维，独立对其论文的开展方式作出猜测。这样的做法可以避免被一些可靠性不高的paper误导。

今天的总结就到此为止。希望能够对大家有所帮助。至少要记得学会跳出作者的思维。

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