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【2020-37期】This Week in Extracellular Vesicles

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发表于 6 天前 | 显示全部楼层 |阅读模式
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hiPSC来源的心肌细胞分泌的囊泡可以改善猪模型中的心梗预后,囊泡对心脏疾病的保护修复作用报道已经非常多了,这个在大动物模型上的实验进一步证明了其可用性;第2篇文章是一个很有趣的报道,介绍了胚胎发育阻滞过程中细胞外囊泡携带的let-7的功能;第3篇文章介绍了唾液来源的细胞外囊泡对不同病毒侵染过程的影响;第6篇文章介绍了一种基于CRISPR-CAS12a的细胞外囊泡检测策略。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.Exosomes secreted by hiPSC-derived cardiac cells improve recovery from myocardial infarction in swine.
hiPSC衍生的心肌细胞分泌的外泌体可改善猪心肌梗死的恢复。
[Sci Transl Med] IF=16.304 PMID:32938792摘要:心肌梗塞(MI)的细胞疗法部分是由移植细胞分泌的外泌体介导的。因此,我们比较了由人诱导的多能干细胞(hiPSC)衍生的心肌细胞(CMs; 1000万),内皮细胞(ECs; 500万)和平滑肌细胞(SMCs; 500万)的混合物的治疗效果,或在MI后的猪中使用从三种细胞类型中提取的外泌体。雌猪接受了假手术。未经治疗的梗死(MI组);或使用hiPSC-CM,hiPSC-EC和hiPSC-SMC(MI +细胞组)进行梗塞和治疗;MI +细胞组(MI + Fra组)中相同剂量的细胞匀浆后的片段;或从hiPSC-CMs:hiPSC-ECs:hiPSC-SMC 2:1:1混合物中提取的外泌体(7.5 mg)(MI + Exo组)。将细胞和外泌体注射到受伤的心肌中。在体外,外泌体通过减少凋亡,维持细胞内钙稳态和增加5'-三磷酸腺苷来促进小鼠主动脉环的EC管形成和微血管发芽,并保护hiPSC-CM。在体内,MI +细胞组,MI + Fra组和MI + Exo组的梗死区域左心室射血分数,壁应力,心肌生物能,心脏肥大,疤痕大小,细胞凋亡和血管生成的测量结果优于对照组。MI组梗死后4周,MI,MI +细胞和MI + Exo组的动物心律失常事件的频率相似。因此,由hiPSC衍生的心肌细胞分泌的外泌体可改善心肌的恢复,而不会增加心律失常并发症的发生频率,并可为心肌损伤提供无细胞治疗选择。 2. Let-7 derived from endometrial extracellular vesicles is an important inducer of embryonic diapause in mice.
源自子宫内膜细胞外囊泡的Let-7是小鼠胚胎滞育的重要诱导剂。
[Sci Adv] IF=13.116 PMID:32917695摘要:胚胎滞育是一种由母亲控制的现象。控制该现象发作的分子是未知的。我们证明了microRNA let-7a的过表达或与子宫内膜上皮细胞中富含let-7g的胞外囊泡的孵育延长了小鼠胚泡的体外存活,小鼠胚泡在转移到养母后发展为活仔。与体内休眠的胚泡相似,let-7诱导的休眠胚泡表现出低水平的增殖,凋亡和营养代谢。Let-7抑制c-myc / mTORC1和mTORC2信号传导,诱导胚胎滞育。它还抑制ODC1表达,降低多胺的生物合成,已知该多胺可重新激活休眠的胚胎。此外,let-7的过表达阻断了人类胚胎代孕细胞的滋养细胞分化和植入潜能,并延长了人类胚泡的体外存活时间,从而支持了胚胎滞育是一种进化保守的现象。总之,let-7是诱导胚胎滞育的主要因素。 3.Salivary extracellular vesicles inhibit Zika virus but not SARS-CoV-2 infection.
唾液细胞外囊泡可抑制寨卡病毒,但不能抑制SARS-CoV-2感染。
[J Extracell Vesicles] IF=14.976 PMID:32939236摘要:寨卡病毒(ZIKV)主要通过蚊子传播,但也会发生人与人之间的传播。该病毒会掉入包括唾液在内的各种体液中,唾液代表病毒传播的可能来源。因此,我们在这里探讨了人类唾液是否会影响ZIKV的感染性。我们发现,通过防止病毒附着到靶细胞上,唾液的生理浓度可以剂量依赖性地抑制猴子和人类细胞的ZIKV感染。煮沸不能消除唾液中的抗ZIKV活性,表明抗病毒因子不是蛋白质。相反,我们发现从唾液中纯化的细胞外囊泡(EV)可以抑制ZIKV感染。唾液EV(saEV)表达典型的EV标记,例如四跨膜蛋白CD9,CD63和CD81,并以自然存在于唾液中的浓度阻止ZIKV附着于靶细胞并感染靶细胞。唾液的抗ZIKV活性得以保留,但抑制程度因个体供体而异。与ZIKV相比,主要通过呼吸道飞沫传播的严重急性呼吸系统综合症冠状病毒2(SARS-CoV-2)不受唾液或saEV的影响。我们的发现为ZIKV不能通过唾液传播提供了合理的解释,并建立了针对某些病毒病原体的新型口服先天免疫防御机制。 4.Eco-evolutionary feedbacks mediated by bacterial membrane vesicles.
细菌膜囊泡介导的生态进化反馈。
[FEMS Microbiol Rev] IF=13.92  PMID:32926132摘要:细菌膜囊泡(BMV)是球形细胞外细胞器,其货物被生物膜包裹。可以以集中保护的方式将货物运送到给定栖息地的远处。这篇综述介绍了在不同环境和宿主之间细菌生态进化动力学的背景下有关BMV的当前知识。BMV在此类环境的建立和稳定细菌群落中可能发挥重要作用;例如,细菌种群可能会受益于BMV来延缓某些进化折衷的负面影响,而这种折衷会导致有害的表型。BMV还可以通过充当清洁剂,生化循环中的介体,不同生物膜的成分,交叉进料的底物,针对不同危险的防御系统以及可改变底物利用率的酶传递机制来执行生态系统工程。BMV进一步以与其他细菌物种或其宿主的不同相互作用为媒介。简而言之,BMV扩展并提供了对他们的生产者以及整个生态系统都具有生态和进化价值的表型性状。 5.Exosome-Mediated Crosstalk between Keratinocytes and Macrophages in Cutaneous Wound Healing.
皮肤伤口愈合过程中外泌体介导的角质形成细胞与巨噬细胞之间的通讯。
[ACS Nano] IF=14.588 PMID:32931251摘要:涉及外泌体载运的货物(例如miRNA)的双向细胞间通信已成为伤口愈合的关键机制。与其他脱落的囊泡不同,外泌体通过异核核糖核蛋白A2B1(hnRNPA2B1)的SUMOylation选择性包装miRNA。在这项工作中,我们阐明了外泌体在损伤后角质形成细胞-巨噬细胞通讯中的重要性。使用组织纳米转染,用GFP报告基因(Exoκ-GFP)对来自角质形成细胞的外泌体进行遗传标记,并使用磁珠通过亲和力选择从背鼠皮肤和伤口边缘组织中分离出角质形成细胞。还表征了Exoκ-GFP的表面N-聚糖。与皮肤外泌体不同,创缘的Exoκ-GFP具有丰富的低碱基对RNA特征性N-聚糖离子,并被肉芽组织中的伤口巨噬细胞(ωmϕ)选择性吞噬。在创伤前的Exoκ-GFP体外添加到促炎性ωmϕ中,导致转化为高分辨率的表型。为了在体内选择性抑制Exoκ-GFP中的miRNA包装,设计了具有94.3%的包封效率的pH响应角质形成细胞靶向的siRNA-hnRNPA2B1功能化脂质纳米颗粒(TLNPκ)。与TLNPκ/ si对照组相比,将TLNPκ/ si-hnRNPA2B1应用于小鼠背部创面可显着抑制表皮中hnRNPA2B1的表达达80%。尽管未观察到伤口闭合或重新上皮形成的显着差异,但与TLNPκ/ si对照组相比,TLNPκ/ si-hnRNPA2B1处理组在伤口后第10天在肉芽组织中显示出ωmϕ显着增加的促炎标记。此外,经TLNPκ/ si-hnRNPA2B1处理的小鼠表现出屏障功能受损,上皮连接蛋白表达减少,这证明了无法解决的炎症导致皮肤渗漏的观念。这项工作提供了见解,其中Exoκ-GFP被认为是调节损伤后巨噬细胞运输和上皮屏障特性的主要贡献者。 6.An ultrasensitive hybridization chain reaction-amplified CRISPR-Cas12a aptasensor for extracellular vesicle surface protein quantification.
CRISPR-Cas12a适体传感器用于超灵敏杂交链反应扩增对细胞外囊泡表面蛋白进行定量。
[Theranostics] IF=8.579  PMID:32929347摘要:肿瘤来源的细胞外囊泡(TEV)蛋白生物标记物有助于癌症诊断和预后评估。然而,缺乏用于评估TEV蛋白的可靠和方便的定量方法阻止了其临床应用。在这里,基于杂交链反应(HCR)和CRISPR-Cas12a的双重扩增,我们开发了apta-HCR-CRISPR检测法,用于TEV蛋白的直接高灵敏度检测。通过HCR对TEV蛋白靶向的适体进行扩增,以产生包含多个CRISPR RNA(crRNA)可靶向条形码的长重复序列,并通过CRISPR-Cas12a旁侧切割活性进一步扩增信号,从而产生荧光信号。通过检测TEV蛋白标志物核仁蛋白和程序性死亡配体1(PD-L1)验证了建立的策略。两者都达到了低至10^2颗粒/μL的检测限(LOD)值,其灵敏度比适体ELISA高至少10^4倍,比适体HCR-ELISA高至少10^2倍。我们直接将测定法应用于从50 µL血清中循环TEV的临床分析,揭示了核仁素+ TEV在鼻咽癌(NPC)诊断中的潜在应用以及PD-L1 + TEV在治疗监测中的潜在应用。该平台简单易用,该方法对于临床样品中TEV蛋白的高灵敏度和通用定量分析应该是有用的。 7.Exosome-derived miR-142-5p remodels lymphatic vessels and induces IDO to promote immune privilege in the tumour microenvironment.
来自外泌体的miR-142-5p重塑淋巴管并诱导IDO促进肿瘤微环境中的免疫豁免。
[Cell Death Differ] IF=10.717 PMID:32929219摘要:对免疫疗法的临床反应与免疫抑制肿瘤微环境(TME)密切相关,并受肿瘤细胞与淋巴管内皮细胞(LEC)之间动态相互作用的影响。在这里,我们研究发现,高水平的miR-142-5p与在晚期宫颈鳞状细胞癌(CSCC)肿瘤相关的淋巴管中的吲哚胺2,3-二加氧酶(IDO)表达正相关。通过CSCC分泌的外泌体将miR-142-5p转移到LEC中,从而通过淋巴液IDO表达的上调来耗尽CD8 + T细胞,后者被IDO抑制剂消除。从机制上讲,miR-142-5p直接下调富含淋巴AT的交互式含域蛋白2(ARID2)的表达,抑制DNA甲基转移酶1(DNMT1)募集到干扰素(IFN)-γ启动子,并通过以下方式增强IFN-γ转录:抑制启动子甲基化,从而导致IDO活性升高。此外,血清外泌体miR-142-5p水平升高和随之而来的IDO活性与CSCC进展呈正相关。总之,CSCC细胞分泌的外泌体将miR-142-5p传递至LEC,并通过ARID2-DNMT1-IFN-γ信号传导诱导IDO表达,从而抑制和耗尽CD8 + T细胞。我们的研究表明,LEC在TME中是免疫检查点的组成部分,并可能成为CSCC诊断和治疗的潜在新靶标。 8.Numerous long single-stranded DNA sproduced by dual amplification reactions for electrochemical detection of exosomal microRNAs.
通过双重扩增反应产生大量长单链DNA,用于电化学检测外泌体微小RNA。
[Biosens Bioelectron] IF=10.257 PMID:32927348摘要:外泌体微小RNA(miRNA)已被开发为液体活检的极有希望的生物标志物,用于诊断,治疗和预后诸如癌症等疾病,其中敏感和选择性的检测非常重要。在此,我们描述了用于敏感检测外泌体miRNA的电化学生物传感器的构建和测试。它基于合成许多长的单链DNA(ssDNA),这些DNA是由目标触发的环状链置换反应(TCSDR)和引物交换DNA扩增反应(PEDAR)的双重扩增反应产生的。在第一个信号放大步骤中,目标miRNA被固定在电极上的发夹DNA链(捕获探针,Cp)捕获。在具有靶标捕获的链解折叠后,引物探针(Pp)能够与Cp杂交。然后,将目标miRNA置换以启动TCSDR过程,从而能够在Pp中引入大量引物。在第二信号放大步骤中,与PEDAR相关的引物产生大量的细长ssDNA。这些ssDNA吸收大量的亚甲基蓝(MB),从而可以高度灵敏且无标记地检测外泌体miRNA。该双重扩增过程的特征在于3.04 aM的低检测限(LOD)。此外,电化学生物传感器对miR-21检测具有良好的选择性,并具有操作简单,成本低廉,可携带的优点。总体而言,电化学生物传感器为肿瘤生物标志物的早期诊断和筛选以及即时医疗点检测设备(POCT)的开发提供了有希望的平台。 9.Annexin A1-dependent tethering promotes extracellular vesicle aggregation revealed with single-extracellular vesicle analysis.
膜联蛋白A1依赖系链促进细胞外囊泡的聚集来揭示的单个细胞外囊泡的分析。
[Sci Adv] IF=13.116 PMID:32938681摘要:细胞外囊泡(EVs)包括质膜衍生的微囊泡和内体衍生的外泌体通过未知机制聚集,形成微钙化,从而促进心血管疾病(全世界死亡的主要原因)。在这里,我们通过膜联蛋白A1(ANXA1)依赖的系链诱导EV聚集和微钙化,展示了评估疾病中细胞非依赖性EV机制的框架。我们提出了单电动微阵列,一种将微泡与外泌体区分开并在单电动水平评估异质性的方法。单电动微阵列和蛋白质组学揭示了主要在聚集和钙化微泡上增加了ANXA1。钙螯合,改变pH值或ANXA1中和抗体可抑制ANXA1囊泡聚集。ANXA1组合式降低人类心血管细胞和无细胞三维胶原水凝胶中的EV聚集和微钙化形成。我们的发现解释了为什么微钙化更容易在斑块的脆弱区域形成,调节关键的心血管病理,并可能扩展到其他与EV相关的疾病,包括自身免疫和神经退行性疾病以及癌症。 10.Development of a simple, sensitiveand selective colorimetric aptasensor for the detection of cancer-derived exosomes.
开发一种简单,灵敏且选择性的比色适体传感器,用于检测癌症来源的外泌体。
[Biosens Bioelectron] IF=10.257 PMID:32919211摘要:对于潜在的非侵入性癌症诊断,对癌性外泌体检测的需求日益增长。这项研究旨在开发一种可靠的比色适体传感器,用于敏感和特异性检测循环癌症衍生的外泌体。在这种设计中,目标外泌体首先通过醛亚胺缩合被乳胶珠捕获,然后使用特异性CD63适体进行生物识别,该CD63适体通过生物素-链霉亲和素结合与辣根过氧化物酶(HRP)结合。比色法检测是在10分钟内通过酶催化在特别制备的H2O2反应溶液中由无色底物多巴胺(DA)产生深色的聚多巴胺(PDA)。通过在外泌体颗粒周围原位沉积PDA来增强显影的比色信号,可以增强灵敏度,这可以用肉眼直接观察到,并可以通过吸光度测量进行信号定量。颜色强度与CD63量相关,检测限可低至7.7×10^3颗粒/ mL,与传统的点印迹法相比提高了3-5个数量级。当使用正确的适体序列时,适体传感器分别对HER2和整联蛋白αvβ6阳性,细胞培养来源的,乳腺癌和胰腺癌来源的外泌体显示出特异性。总体而言,我们成功开发了一种灵敏且选择性的比色适体传感器,用于检测HRP加速的DA聚合和原位PDA沉积促进的癌症来源的外泌体。这款多功能的适体传感器在临床上用于癌症诊断的即时检测套件具有巨大的发展潜力。
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