外泌体之家 | 细胞外膜泡领域核心平台—exosomes & microvesicles—小膜泡大作用

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【2017.10.01】This Week in Extracellular Vesicles

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发表于 2017-10-1 21:13:16 | 显示全部楼层 |阅读模式

首先祝大家双节快乐~本周特殊情况,以后依旧在周末发布周总结。本周hzangs在最新文献中选取了12篇分享给大家,其中8篇提供中文摘要。第1篇是一个评论性的文章,对最近发表的关于细胞坏死产生的囊泡传递信息的相关论文的评论;第2篇文章则是一个比较全面的人外周血全血及各个组分中miRNA的表达谱,这个有点像数据库一样,值得收藏哦;第7篇文章则是探讨利用蛋白质分析来推断外泌体样品的纯度,文章中探讨了聚合物沉淀外泌体的纯净度等情况,一句话,聚合物沉淀法分离外泌体越来越不可取。其余文章也各有特色,相关文章的原文都在论坛同名贴下,需要的可以到论坛下载。


1.        Necroptosis: (Last) Message in a Bubble.坏死:在囊泡中最后的信息。 [Immunity] IF=24.8   PMID:28723543

PS:一篇最近发表的文章的评论,主要介绍了细胞坏死形成的囊泡发挥作用。文章用了一个小说风格的题目,感兴趣的可以读一读。

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2.        A comprehensive, cell specific microRNA catalogue of human peripheral blood.一份全面的人外周血细胞特异性microRNA目录。 [Nucleic Acids Res] IF=9.20   PMID:28934507

摘要:通过这项研究,我们提供了七种人类外周血细胞(NK细胞,B淋巴细胞,细胞毒性T淋巴细胞,T辅助细胞,单核细胞,嗜中性粒细胞和红细胞),血清,外泌体和全血的详细miRNA表达谱的血液综合参考数据集。使用FACS / MACS对来自血沉棕黄层的外周血细胞进行分型和分选。总体数据集是使用高通量测序从450个小型RNA文库中测序得到的。通过采用全面的生物信息学和统计学分析,我们显示3'修剪修饰以及3'添加的非模板核苷酸的组成以谱系特异性方式分布 - 即距离造血祖细胞越接近,其3'端的变化越相似。此外,我们发现了血液细胞特异性miRNA和isomiR的表达模式,并鉴定了新型细胞类型特异性miRNA候选物。该研究提供了人类外周血最全面完整的miRNA目录,可作为未来研究的参考。

PS:这个文章应该说是一个数据库型的报道,文章利用高通量测序研究了人全血中各细胞组分及非细胞组分的miRNA表达谱,其中包括一份外周血外泌体miRNA表达谱,这个可以作为未来我们研究的参考。

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3.        Ezetimibe ameliorates steatohepatitis via AMP activated protein kinase-TFEB-mediated activation of autophagy and NLRP3 inflammasome inhibition. 依泽替米贝通过AMP活化蛋白激酶TFEB介导的自噬和抑制NLRP3炎症小体活化来改善脂肪性肝炎。 [Autophagy] IF=9.11   PMID:28933629

摘要:巨噬细胞流/自噬流和炎症小体激活的损害是非酒精性脂肪性肝炎(NASH)的常见特征。考虑到缺乏用于治疗NASH的经批准的药物,选择使用可以增强自噬和调节炎症反应途径的药物可能是治疗该疾病的好方法。在这里,我们研究了ezetimibe(一种广泛用于高胆固醇血症的药物)的新机制,并认为其可以作为改善NASH的治疗药物。我们分析了有脂肪变性和NASH的人肝脏样本。对于自噬和炎症细胞的体外研究,使用安非他酮和棕榈酸酯处理原代小鼠肝细胞,人肝癌细胞,具有Ampk或Tsc2敲除的小鼠胚胎成纤维细胞以及人或原代小鼠巨噬细胞。通过给予Atg7野生型,单倍体不足和敲除小鼠甲氧胆碱和胆碱缺乏型饮食伴随依泽替米贝(10mg / kg)4周诱导脂肪肝和纤维化。具有脂肪变性或NASH的人肝脏细胞表现出自噬过程受损伴随着核TFEB的减少,并增加了SQSTM1,MAP1LC3-II和NLRP3表达。依泽替米贝增加了自噬流,同时改善了棕榈酸酯暴露的肝细胞脂质的积累和凋亡。依泽替米贝诱导AMPK磷酸化和随后的TFEB核移位,与MAPK / ERK相关。在巨噬细胞中,依泽替米贝以自噬依赖的方式阻断NLRP3炎症细胞IL1B通路,并通过胞外囊泡调节肝细胞 - 巨噬细胞的相互作用。肝脏特异性Atg7野生型和单倍体小鼠的依泽替米贝处理减轻了脂质积聚,炎症和纤维化,但在敲除小鼠中无表现。依泽替米贝自噬诱导通过AMPK活化和TFEB核移位改善脂肪性肝炎,与独立的MTOR改善作用和MAPK / ERK通路相关。依泽替米贝通过调节自噬和肝细胞驱动的外泌体通路来抑制巨噬细胞中的NLRP3炎症小体激活。

PS:一篇利用目前以上市药物治疗不同疾病的报道。这是近些年比较兴起的研究方式,老药-新病筛选。感兴趣的可以了解一下,同时这篇文章并没有研究具体的机制,相似领域的朋友可以继续做做看。

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4.        Membrane vesicles in sea water: heterogeneous DNA content and implications for viral abundance estimates. 海水中的膜泡:异质DNA含量和对病毒丰度估计的影响。 [ISME J] IF=9.33   PMID:27824343

摘要:不同的微生物从其外表面释放膜结合的细胞外囊泡到周围的环境中。囊泡被发现在许多栖息地,包括海洋中存在,在那里它们可能在微生物生态系统中发挥多种功能性作用。已知细胞外囊泡含有一系列包括DNA在内的生物分子,但囊泡中包装DNA的数量和频率是未知的。在这里,我们研究了与五种不同细菌释放的囊泡相关的DNA的数量和分布。双链DNA的平均数量和囊泡中释放的DNA片段的大小分布因不同的分类而异。虽然一些囊泡含有足够的DNA可以使用通常用于计数病毒的SYBR荧光DNA染料染色后可见,但这仅代表小部分(<0.01-1%)的囊泡。因此,DNA在囊泡群体内是非均匀地被包装,并且与病毒相比,似乎囊泡可能是天然海水中SYBR-可见颗粒的次要成分。与这个假设一致,沿海和近海海水样品的氯仿处理显示囊泡将基于荧光的颗粒(病毒)计数提高到一个数量级以上,其影响在空间和时间上是可变的。

PS:探讨海水中有细菌释放的细胞外囊泡对检测海水中病毒水平影响的报道,比较偏门的方向,生态学的朋友可能使用的到。

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5.        Bio-inspired engineering of cell- and virus-like nanoparticles for drug delivery.用于药物递送的细胞或病毒样载体系统的生物工程研究探讨。 [Biomaterials] IF=8.39   PMID:28946131

摘要:下一代纳米输送系统工程旨在创造具有改善循环性,增强靶向性和对生物环境响应性的多功能载体。经过纯粹的生物惰性系统开发,目前研究人员已经开始创造能够主动与身体生物学特性相互作用的纳米颗粒。生物界为合成更有效的药物递送平台提供了广泛的灵感来源。因为纳米输送系统与生物体接触面是纳米粒子行为和功能的关键决定因素,所以纳米粒子表面的修饰能够赋予合成载体一定的生物学特征。这些表面特性的调制控制着纳米粒子与其遇到的生物屏障的相互作用。基于这些观察结果,我们在这里提供了病毒和细胞衍生的仿生传播系统的综述,将生物膜的内在特征与合成载体的传递能力相结合。我们描述了仿生传递系统的特征和性质,概述了病毒,外泌体,血小板,红细胞和白细胞的独特性状和功能。通过模仿这些生物实体,我们将学习如何更有效地与人体相互作用,并提高我们克服纳米颗粒治疗功效生物学障碍的能力。

PS:这是一篇综述文章,文章主要总结和概述了目前纳米递送系统的发展情况,探讨了如何利用仿生手段开发具有一定生物学特性的纳米递送系统,做药物载体的朋友可以关注一下。

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6.        Exosomes mediate the acquisition of the disease phenotypes by cells with normal genome in tuberous sclerosis complex.结节性硬化综合征中外泌体可以使具有正常基因组的细胞获得疾病表型。 [Oncogene] IF=7.93   PMID:26434588

摘要:结节性硬化综合征(TSC)发病机制中胞外囊泡(包括外来体)的功能尚未得到研究。我们发现来自结节性硬化症1(Tsc1)细胞的细胞外囊泡如外泌体在体内能够转化相邻野生型细胞的表型,使得它们在功能上类似于Tsc1失活的细胞。小鼠神经管中Tsc1的缺失增加了野生型神经元祖细胞的数量,之后的观察中发现这些细胞的神经元分化存在早熟和瞬时加速。调节这些变化的机制涉及从Tsc1失活细胞到野生型细胞的外泌体递送穿梭性Notch1和Rheb esRNA以及γ-分泌酶复合物早老素1的组分,导致受体细胞中Notch和Rheb信号传导的激活。因为我们观察到在用来自具有组成型高Rheb水平的AML细胞纯化的外泌体处理的Rheb消耗的AML细胞,能够递送Rheb和Notch1 esRNA 使mTOR和Notch途径的哺乳动物靶标的再激活,所以外泌体介导的机制也可能在TSC患者TSC1 / TSC2基因的突变而发展的血管平滑肌脂肪瘤(AML)的细胞中起作用。

PS:外泌体通过传递特定的组分使正常细胞发生异常的报道,之前也有类似的报道,主要集中在肿瘤相关领域。

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7.        Assessment of extracellular vesicles purity using proteomic standards.使用蛋白质组学标准评估细胞外囊泡的纯度。 [Anal Chem] IF=5.89   PMID:28949504

摘要:越来越多的报道表明了研究者对细胞外囊泡(EVs)在细胞间沟通中的独特作用以及与常见人类疾病发展的潜在联系相关研究兴趣大增。独特的作用依赖于独特的蛋白质和核酸货物。不幸的是,目前细胞外囊泡内容物的准确分析面临来自细胞外囊泡分离手段的挑战。通常使用的分离技术不会分开EVs的不同亚型,甚至很多方法无法良好的分离EV和非EVs污染物。 EVs分离方案的进一步发展迫切需要EVs纯度评估的定量方法。我们在本文中的数据表明,使用特定肽用于定量EV和非EVs蛋白质的多重反应监测测定是评估EVs制剂纯度的好方法。作为EVs分离潜在标准化的第一步,我们评估了基于聚合物的沉淀技术,并将其与传统的超离心方案进行了比较。

PS:细胞外囊泡的研究如火如荼,但是目前的分离方法的优劣却都不尽如人意,有的方法快速简便但杂蛋白量高,有的方法纯度好但是耗时耗力,如何来评判细胞外囊泡样品的纯度呢,这篇文章提出了一个方法,值得大家关注一下。Hzangs曾经多次强调过聚合物沉淀分离外泌体的方法要慎用,有条件的朋友能用超离一定要超离。文章最后使用了一句“我们没有找到一个令人信服的理由让我们认为聚合物可以用于细胞外囊泡的分离”。作者这句话其实挺不客气的,其实这篇文章所做的实验数据量并不大,确实存在着一些值得商榷的地方。面对市面上大量的以聚合物沉淀为基础的kit,我们可能需要思考一下到底使用什么方法来分离外泌体了。

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8.        Extracellular vesicles released by mesenchymal-like prostate carcinoma cells modulate EMT state of recipient epithelial-like carcinoma cells through regulation of AR signaling. 前列腺癌中间充质样细胞释放的细胞外囊泡通过调节AR信号调节上皮样受体癌细胞的EMT状态。 [Cancer Lett] IF=5.99   PMID:28935391

摘要:从癌细胞释放的细胞外囊泡可能通过将致癌信息传递进入受体细胞在癌症进展中发挥着重要作用。然而,我们的知识仍然是零碎的,关于这些互动的机制和功能性后果仍然不是十分清楚。我们最近建立了间充质样前列腺癌细胞系(22Rv1 / CR-1; Mes-PCa)。在这项研究中,我们评估了这些细胞释放的细胞外囊泡对受体雄激素依赖性上皮VCaP前列腺癌细胞的影响。发现Mes-PCa衍生的囊泡能够促进上皮样受体前列腺癌细胞中的间充质特征。这种转化伴随着雄激素受体信号转导和TGFβ信号通路的激活。此外,获得间质性状的受体细胞显示增强的迁移和侵袭特征以及对雄激素受体拮抗剂恩扎拉替丁的增加的抗性。我们的研究结果表明,通过转移细胞介导的信号和通过促进受体前列腺癌细胞的表型变化,Mes-PCa分泌的囊泡可能对癌症的进展存在促进作用。

PS:EMT的调节在肿瘤发展中发挥着重要作用,间质样的细胞更容易发生迁移。这篇文章报道了间质样的前列腺癌细胞可以通细胞外囊泡来改变上皮样细胞的形态。

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9.        Increased PSA expression on prostate cancer exosomes in in vitro condition and in cancer patients.。 [Cancer Lett] IF=5.99   PMID:28694142

摘要:在体外条件和癌症患者中增加前列腺癌外来体上的PSA表达。前列腺特异性抗原(PSA)检测是最常见的临床验证的前列腺癌(PCa)诊断试验。虽然前列腺的肿瘤性病变可能导致血液中PSA的异常水平,但游离或结合的PSA的定量并不能良好的区分癌症患者与发展良性病变的患者,常常导致侵入性和不必要的外科手术。微环境酸度能够增加癌细胞的外泌体释放。在本研究中,我们评估了恶性肿瘤的关键表型“酸性环境”是否可以影响外周膜泡释放和增加PCa细胞释放的纳米囊中的PSA表达。为此,我们应用了纳米粒子跟踪分析(NTA),基于免疫捕获的ELISA和纳米流式细胞术。结果表明,微环境酸度诱导表达乐PSA和外泌体标志物CD81的纳米囊泡的释放增加。为了验证细胞外酸性的局部选择压力引起的变化是否可以对应于临床途径,我们使用相同的方法来评估PCa患者和对照组的血浆中外泌体PSA表达的水平,包括具有良性前列腺肥大的受试者(BPH)。结果显示,只有PCa患者具有高水平的表达CD81和PSA的纳米囊泡。这项研究表明,肿瘤酸度发挥了选择性压力,导致释放表达PSA和外泌体标志物的胞外囊泡。与BPH和健康对照相比,前列腺癌患者的血浆中显示了类似的情况。这些结果表明,微环境酸度可能是定性和定量地决定包括前列腺癌在内的恶性肿瘤释放细胞外囊泡的关键因素。这种情况导致纳米泡囊溢出到前列腺癌患者的外周血中,其中由外泌体表达的肿瘤生物标志物如PSA-外泌体可能代表了用于筛选和早期诊断的新型非侵入性临床工具。

PS:这篇文章主要报道了肿瘤酸性微环境作用下使肿瘤细胞细胞外囊泡的释放量及肿瘤标志物的水平有了明显提升。这是hzangs第一次看到有关肿瘤酸性微环境与肿瘤细胞囊泡释放量相关性的报道,值得大家关注一下。

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10.        Cargo proteins of plasma astrocyte-derived exosomes in Alzheimer's disease.阿尔兹海默症患者血浆中星形胶质细胞来源的外泌体携带的蛋白质。 [FASEB J] IF=5.30   PMID:27511944

PS:文章主要分析了阿尔兹海默症患者的血浆中星形胶质细胞来源的外泌体蛋白组份,为进一步探讨了这些蛋白可能的作用。

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11.        Increased miR-124-3p in microglial exosomes following traumatic brain injury inhibits neuronal inflammation and contributes to neurite outgrowth via their transfer into neurons.创伤性脑损伤后小胶质细胞来源外泌体中miR-124-3p水平提升能够抑制神经元炎症并通过转移至神经元发挥促进神经突出向外生长的作用。 [FASEB J] IF=5.30   PMID:28935818

PS:外泌体中miRNA功能的研究报道,之前介绍过很多了,这里放一篇供大家学习研究思路和方法。

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12.        Co-delivery of tumor-derived exosomes with alpha-galactosylceramide on dendritic cell-based immunotherapy for glioblastoma.使用肿瘤来源的外泌体和α-半乳糖神经酰胺共同递送用于基于树突状细胞的胶质母细胞瘤免疫治疗。 [Cancer Lett] IF=5.99   PMID:28947140

PS:一篇使用外泌体作为递送系统用于辅助免疫治疗的报道。

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