【2019-36期】This Week in Extracellular Vesicles

hzangs · 发表于 2019-9-10 14:38:20

本周hzangs在最新文献中选取了10篇分享给大家，其中7篇提供中文摘要。第1篇文章阐释了细胞外囊泡透过血脑屏障的具体机制，研究发现细胞外囊泡可以通过转胞吞作用从血脑屏障中穿过，这一研究报道为理解细胞外囊泡透过血脑屏障的机制和利用细胞外囊泡做脑部药物递送载体提供了理论基础；第2篇文章介绍了利用纳米流式细胞仪结合结构光照和原子力显微镜的桥接来从群体角度和个体角度阐释细胞外囊泡的异质性；第6篇文章介绍了血小板来源的细胞外囊泡可以携带受体附着于单核细胞，从而影响血栓和炎症，这一报道有助于我们理解血栓等结构的形成。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. Tumor-Derived Extracellular Vesicles Breach the Intact Blood Brain Barrier via Transcytosis.肿瘤来源的细胞外囊泡通过转胞吞作用突破完整的血脑屏障。 [ACS Nano] IF=13.903 PMID：31479239摘要：血脑屏障（BBB）的限制性质对脑药物递送产生了主要挑战，目前的纳米药物缺乏穿过BBB的能力。已有报道显示细胞外囊泡（EV）有助于包括转移性脑癌在内的多种脑疾病的进展，并且已经被认为是有希望的治疗剂和药物递送载体。然而，天然肿瘤衍生的EV破坏BBB的能力以及该过程中涉及的机制仍然未知。在这里，我们证明肿瘤衍生的EV可以在体内破坏完整的BBB，并且通过使用最先进的体外和体内BBB模型，我们已经确定转胞吞作用是该过程的潜在机制。此外，高时空分辨率显微镜显示质膜再循环内吞途径参与这种跨细胞转运。我们进一步鉴定和表征了肿瘤来源的EV通过降低rab7的脑内皮表达和提高其转运效率来规避BBB中转胞吞作用的低效率的机制。这些发现确定了以前未知的机制，肿瘤来源的EV在脑转移过程中突破了完整的BBB，可用于指导和告知药物输送方法的发展，以便通过BBB输送治疗性货物来治疗各种脑疾病包括但不限于脑恶性肿瘤等。PS：细胞外囊泡可以透过血脑屏障，这是目前该领域内的主流观点。但是，这些细胞外囊泡透过血脑屏障的具体机制依旧不清楚。这篇文章研究发现，肿瘤来源的细胞外囊泡会通过转胞吞作用来透过血脑屏障，并阐释了其调控过程。这对我们理解细胞外囊泡透过血脑屏障的具体过程以及未来利用细胞外囊泡进行药物递送具有十分重要的指导意义。附件已隐藏，回复该贴可查看附件

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2. Mapping Subpopulations of Cancer Cell-Derived Extracellular Vesicles and Particles by Nano-Flow Cytometry.通过纳米流式细胞术绘制癌细胞衍生的细胞外囊泡和颗粒亚群。 [ACS Nano] IF=13.903 PMID：31469961摘要：膜性细胞外囊泡(EVs)和非膜性细胞外颗粒(EPs)的复杂性难以捉摸，从各种细胞来源释放的细胞外颗粒(EPs)包含了有关其生物学功能和诊断用途的线索。在本研究中，我们采用优化的多色纳米流式细胞术、结构光照(SIM)和原子力显微镜(AFM)在单个EV/EP水平检测和癌细胞分泌物的高通量分析之间建立了桥梁。我们将这些方法应用于由几种不同机制驱动的完整细胞释放的颗粒，或应用于药物抑制其致癌驱动因素(如表皮生长因子受体(EGFR))所施加的治疗压力下的细胞。我们证明了EV/EP货物的生物学相关元素的高度异质性分布，包括癌蛋白(EGFR)、凝血因子(组织因子)、促转移整合素(ITGA6、ITGA4)、四聚体蛋白(CD63)和基因组DNA在整个癌细胞颗粒分泌体中的分布。我们观察到，用不可逆激酶抑制剂(dacomitinib)靶向EGFR活性可触发包含DNA的EP/EV亚群的释放，包括同时含有EGFR和耐dnas染色质的颗粒(染色单体)。纳米流式细胞术能够量化整个特定分泌组的这些变化，SIM揭示了EV/EP亚群的单个分子形貌，AFM揭示了它们的一些物理特性，包括纳米丝和其他亚结构的存在。另外，我们研究发现不同EV亚群被靶细胞摄取的摄取率存在差异，肿瘤细胞优先内化外泌体样小EV，而排斥较大的EV。因此，我们的研究阐明了纳米流式细胞术结合高分辨率显微镜技术探索肿瘤相关EV/EP景观的潜力。PS：肿瘤细胞来源的细胞外囊泡及非细胞结构颗粒具有高度的异质性。而我们目前的研究通常都是关注这些非细胞结构的群体行为，不会关注群体内部的差异性。这主要是由于目前技术限制造成的，我们还很难实现对单个纳米囊泡或颗粒的追踪。文章介绍了通过纳米流式细胞仪结合SIM和AFM实现对群体异质性及单个颗粒特征的表征。感兴趣的朋友们可以读一读，了解一下。附件已隐藏，回复该贴可查看附件

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3. Interorgan communication by exosomes, adipose tissue, and adiponectin in metabolic syndrome.代谢综合征中外泌体，脂肪组织和脂联素之间的相互作用。 [J Clin Invest] IF=12.282 PMID：31483293摘要：脂肪组织通过其在白色脂肪细胞中的储存功能及其在棕色和米色脂肪细胞中的消散功能，在调节全身能量代谢中起重要作用。脂肪组织还产生多种称为脂肪细胞因子的分泌因子，包括瘦素和脂联素。此外，最近的研究表明内体起源的细胞外囊泡（称为外泌体）的重要作用，其由脂肪细胞和脂肪组织中的其他细胞分泌并影响全身葡萄糖和脂质代谢。已知脂联素是多效性器官保护性蛋白质，其仅由脂肪细胞产生并且在肥胖症中减少。脂联素通过与T-钙粘蛋白（糖基磷脂酰肌醇锚定的（GPI锚定的）钙粘蛋白）结合而积聚在诸如心脏，肌肉和血管内皮的组织中。最近，发现脂联素增强外泌体的生物发生和分泌，导致细胞神经酰胺的减少，已知过量的神经酰胺会引起胰岛素抵抗和心血管疾病。这些发现支持这样的假设，即脂肪组织代谢通过外泌体系统地调节外泌体产生和全身代谢。本综述着重于外泌体的脂肪内和组织间通讯，脂联素刺激的外泌体产生及其在代谢疾病中的失调。PS：代谢相关研究是这些年的热门方向，无论是病理状态的代谢还是正常生理状态的代谢，在CNS的paper里还是很常见的，代谢相关的杂志影响因子也在涨。脂肪细胞来源的外泌体这两年的研究报道也登上了顶级期刊的版面。这篇JCI的文章汇总了目前相关的研究。无法下载4. Human perivascular stem cell-derived extracellular vesicles mediate bone repair.人血管周围干细胞衍生的细胞外囊泡介导骨修复。 [Elife] IF=7.551 PMID：31482845摘要：血管壁是祖细胞的主要来源，其能够主要通过旁分泌机制诱导骨骼修复。在此，我们研究了细胞外囊泡（EV）在骨愈合中的旁分泌作用。首先，观察到纯化的人血管周围干细胞（PSC）在通过精细化EV的非接触共培养中诱导对骨祖细胞的促有丝分裂，促迁移和促成骨作用。PSC衍生的EV共享其亲本细胞的促有丝分裂，促迁移和促成骨的特性。PSC-EV效应依赖于表面相关的四跨膜蛋白，这一结论由EV经过胰蛋白酶消化或CD9或CD81的中和抗体实验所证明。此外，受体细胞中的shRNA敲低证明需要CD9 / CD81结合配偶体IGSF8和PTGFRN介导EV的相关生物活性。最后，PSC-EV刺激骨修复，并通过刺激骨骼细胞增殖，迁移和骨分化来实现。总之，PSC-EV介导血管周围干细胞的相同组织修复效应，并代表骨组织再生的“干细胞”替代方案。PS：干细胞或者是前体细胞释放的细胞外囊泡具有促进修复再生功能，这是目前研究报道比较多的。文章主要阐释了骨组织中血管周围祖细胞来源的细胞外囊泡可以促进骨修复。https://elifesciences.org/articles/48191 开源，文件很大，请自行下载5. Profiling of Exosomal Biomarkers for Accurate Cancer Identification: Combining DNA-PAINT with Machine- Learning-Based Classification.用于准确鉴定癌症的外泌体生物标志物的分析：将DNA-PAINT与基于机器学习的分类相结合。 [Small] IF=10.856 PMID：31478613摘要：外泌体是内体衍生的囊泡，在体液，如尿液，血液和唾液中含量丰富。到目前为止，它们已被公认为癌症诊断的潜在生物标志物。然而，目前对外泌体的单变量分析方法的缺失极大地限制了诊断的准确性和特异性。此外，大多数诊断方法侧重于使用大量外泌体进行批量分析，并且往往不太准确，因为它们易受外泌体的纯度低和浓度差别大等方面的影响。为了应对这些挑战，我们开发了一种定量分析平台，用于在单外泌体水平上实现多个外泌体表面生物标志物的连续定量分析，其利用DNA-PAINT和机器学习算法自动分析结果。作为概念证明，我们开发了四种外泌体表面生物标志物（HER2，GPC-1，EpCAM，EGFR）的分析以鉴定来自癌症来源的血液样品的外泌体。我们证明，该技术可以以100%的准确度应用于检测来自未知样品的胰腺癌和乳腺癌标志物。PS：目前单个外泌体表面标志物的检测鉴定还存在很大的难度，但是新方法也在逐步被开发出来。这篇文章介绍了一种基于DNA-PAINT的方法，结合机器学习来分析单个外泌体的蛋白特征。无法下载6. Appropriation of GPIbα from platelet-derived extracellular vesicles supports monocyte recruitment in systemic inflammation.血小板衍生的细胞外囊泡中的GPIbα支持全身炎症中的单核细胞募集。[Haematologica] IF=7.57 PMID：31467123摘要：血小板，白细胞和血管壁之间的相互作用提供了血栓 - 炎性白细胞募集的替代病理途径。我们发现，当血小板被全血中的一系列激动剂激活时，它们会释放血小板衍生的细胞外囊泡，与其他白细胞相比，它迅速且优先与血液单核细胞结合。血小板衍生的细胞外囊泡与单核细胞的结合由P-选择素依赖性粘附引发，并通过磷脂酰丝氨酸的结合而稳定。这些相互作用导致血小板粘附受体GPIbα向单核细胞的逐渐转移。GPIbα+ - 单核细胞在固定的vonWillebrand因子上拴系并滚动，或者在用TGF-β1处理的内皮细胞上募集并激活以诱导von Willebrand因子的表达。在两种模型中，通过针对GPIbα的功能阻断抗体能够消除单核细胞的粘附。单核细胞还可以在体外和体内结合小鼠血液中的血小板衍生的细胞外囊泡。在活体实验中，GPIbα+ - 单核细胞粘附于TGF-β1刺激的提睾肌的微循环，而在动脉粥样硬化的ApoE敲除模型中，GPIbα+ - 单核细胞粘附于颈动脉。在创伤患者中，单核细胞在损伤后1小时内携带血小板标记物，其水平与创伤的严重程度相关并导致单核细胞从循环中清除。因此，我们的研究定义了一种新的血栓 - 炎症途径，其中血小板衍生的细胞外囊泡将血小板粘附受体转移到单核细胞，允许它们在大小血管中募集，并且可能是致病的机制之一。PS：文章阐释了血小板来源的细胞外囊泡在血栓和炎症反应中的一种作用机制。阐释了血小板相关受体会在细胞外囊泡的作用下转移到单核细胞上。附件已隐藏，回复该贴可查看附件

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7. Hypoxic glioma-derived exosomes deliver microRNA-1246 to induce M2 macrophage polarization by targeting TERF2IP via the STAT3 and NF-κB pathways.低氧刺激的胶质瘤细胞衍生的外泌体通过STAT3和NF-κB途径靶向TERF2IP，递送microRNA-1246以诱导M2巨噬细胞极化。 [Oncogene] IF=6.634 PMID：31485019摘要：外泌体正在成为参与细胞间通讯和肿瘤微环境调节的重要组成部分，但是肿瘤外泌体促进免疫抑制微环境产生的确切机制仍不清楚。在这里，我们研究了胶质瘤衍生的外泌体（GDEs）对巨噬细胞极化和胶质瘤进展的影响。我们还对GDE进行了microRNA测序分析，以鉴定介导巨噬细胞极化的microRNA。进一步研究了巨噬细胞中与microRNA相关的细胞内信号传导途径。与常氧胶质瘤衍生的外泌体（N-GDEs）相比，低氧胶质瘤衍生的外泌体（H-GDEs）显着诱导M2巨噬细胞极化，从而在体外和体内促进胶质瘤增殖，迁移和侵袭。MicroRNA测序分析将miR-1246鉴定为H-GDEs中最富集的microRNA。此外，miR-1246在GBM患者的CSF中富集并且在肿瘤切除后减少。进一步研究发现，miR-1246可以通过靶向TERF2IP激活STAT3信号通路并抑制NF-κB信号通路，从而介导H-GDE诱导的M2巨噬细胞极化。我们的研究阐明了低氧和胶质瘤通过外泌体影响M2巨噬细胞极化的机制，这可以促进免疫抑制微环境的形成。此外，我们的结果表明GBM患者脑脊液中的miR-1246可能是GBM诊断的新型生物标志物，靶向microRNA-1246的治疗可能有助于抗肿瘤免疫治疗。PS：目前肿瘤的免疫抑制微环境是肿瘤研究领域的热点。肿瘤细胞如何调控免疫抑制微环境的形成是现在研究重点之一。这篇文章阐释了缺氧条件诱导的肿瘤细胞来源的外泌体通过递送miR-1246来靶向巨噬细胞的信号通路从而诱导其向M2极化的功能作用。附件已隐藏，回复该贴可查看附件

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8. Efficient Angiogenesis-Based Diabetic Wound Healing/Skin Reconstruction through Bioactive Antibacterial Adhesive Ultra-Violet Shielding Nanodressing with Exosome Release.通过生物活性抗菌粘合剂、紫外线屏蔽纳米材料和外泌体释放，实现糖尿病创面愈合/皮肤重建。 [ACS Nano] IF=13.903 PMID：31483606PS：文章介绍了一种用于治疗糖尿病伤口的新型复合材料。其中涉及到的利用外泌体促进伤口修复过程。感兴趣的朋友可以详细阅读一下。附件已隐藏，回复该贴可查看附件

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9. Apolipoprotein E-mediated regulation of selenoprotein P transportation via exosomes.载脂蛋白E介导的硒蛋白P通过外泌体转运的调节。[Cell Mol Life Sci] IF=7.014 PMID：31471680PS：文章主要介绍了肝脏中载脂蛋白会结合硒蛋白P并通过外泌体向其他器官包括大脑递送硒元素。附件已隐藏，回复该贴可查看附件

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10. Microparticles from tumors exposed to radiation promote immune evasion in part by PD-L1.来自辐射处理的肿瘤的微囊泡，可以地通过PD-L1促进免疫逃避。 [Oncogene] IF=6.634 PMID：31467431PS：肿瘤来源的细胞外囊泡的PD-L1能够发挥免疫抑制作用，相关研究已经被多个实验室证实。这篇文章介绍了辐照处理的肿瘤细胞释放的微囊泡会携带PD-L1调控免疫逃逸。附件已隐藏，回复该贴可查看附件

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