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【2018-48期】This Week in Extracellular Vesicles

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发表于 2018-12-2 20:04:18 | 显示全部楼层 |阅读模式
本周hzangs在最新文献中选取了8 篇分享给大家,其中6篇提供中文摘要。第1篇文章所介绍的内容是目前细胞外囊泡领域比较缺乏但又具有十分重要意义的方面,文章关注了细胞外囊泡的一些物理性质,同时发现特定疾病患者特定细胞来源的囊泡膜对压痕的反应存在差异;第2篇介绍了基于声波控制开发的声学镊子在生物学领域的应用,同时也回顾了声学镊子在细胞外囊泡领域的研究应用;第3篇介绍了一种3D大规模培养方法用于生产细胞外囊泡,考虑到未来细胞外囊泡的临床应用离不开大量细胞外囊泡的制备,这方面的进展值得关注,文章通过一定的实验证实了3D培养产生的细胞外囊泡与2D培养产生的细胞外囊泡在功能性状方面具有一致性;第4篇文章汇总介绍了目前干细胞来源的细胞外囊泡在脑损伤及神经退行性疾病治疗方面的作用,干细胞来源细胞外囊泡未来用于治疗的前景比较明朗,感兴趣的朋友可以适当关注。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. The fluid membrane determines mechanics of erythrocyte extracellular vesicles and is softened in hereditaryspherocytosis.
红细胞胞外囊泡的流体动力学分析发现在遗传性球形细胞增多症患者中红细胞细胞外囊泡存在软化现象。
[Nat Commun] IF=12.353  PMID:30470753
摘要:细胞外囊泡(EV)被广泛研究其在细胞间通讯和疾病中的作用,以及作为生物标志物或药物递送载体的应用。 EV包含膜和腔内蛋白质,影响它们的结构,从而可能起作用。在这里,我们使用原子力显微镜进行红细胞(RBC)和来自健康个体和由于锚蛋白缺乏导致的遗传性球形红细胞增多症(HS)患者的EV进行机械表征。虽然这些EV充满了蛋白质,但它们对压痕的反应类似于缺乏蛋白质的液体脂质体。健康供体的RBC EV的弯曲模量为~15kbT,类似于RBC膜。令人惊讶的是,尽管RBC在HS中变得更加僵硬,但患者EV的弯曲模量比供体EV显着降低(~40%)。这些结果揭示了EV出芽的机制和作用,并可能解释了HS患者红细胞囊泡化的增加。
PS:细胞外囊泡的物理性质是一个非常有意思的领域。由于专业背景限制,现在很少有对细胞外囊泡物理学形式进行分析探讨的论文。这篇文章一定程度上填补了这方面的空白,文章通过对细胞外囊泡膜的机械性质表征分析其对压痕的反应情况。作者发现在个别疾病中细胞外囊泡膜对压痕的反应出现了异常。详细的介绍请参考往期推文:外泌体机械特性的首次阐述——遗传性球形红细胞增多症中胞外囊泡的软化;对细胞外囊泡理化性质的探讨请参见往期推文:一个外泌体有多少个蛋白&核酸?
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2. Acoustic tweezers for the life sciences.
用于生命科学的声学镊子。
[Nat Methods] IF=26.919  PMID:30478321
摘要:声学镊子是一套多功能的工具,使用声波来操纵从纳米级细胞外囊泡到毫米级多细胞生物的生物颗粒。在过去的几十年中,声学镊子的能力已从简单的粒子捕获扩展到三维的细胞和生物的精确旋转和平移。 最近的声学镊子技术的发展使其能够在繁杂的解决方案中脱颖而出用于富集和图案化生物颗粒。在这里,我们回顾了声学镊子技术的历史和基本原理,并总结了最近的突破。
PS:声学用于不同直径的粒子分离是目前生物学领域的一个应用方向。通过结合声学技术的方法分离纯化体系中的细胞外囊泡也是目前微流控分离细胞外囊泡方面的一种尝试。这篇综述文章介绍了基于声学镊子技术的发展和应用。之前曾经介绍过相关的方法,大家可以读一读:一种从小体积血浆中非接触声波捕获细胞外囊泡的方法
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3. Enhanced extracellular vesicle production and ethanol-mediated vascularization bioactivity via a 3D-printed scaffold-perfusion bioreactor system.
通过3D打印的支架 - 灌注生物反应器系统增强细胞外囊泡产生和乙醇介导的血管生成活性。
[ActaBiomater] IF=6.383  PMID:30471476
摘要:细胞外囊泡(EV)由于其固有的治疗特性以及它们作为生物活性货物载体的能力而在生物技术领域中引起了极大的兴趣。然而,缺乏已建立的生物制造平台和体内EV的有限效力仍然是临床转化应用的关键瓶颈。在这项研究中,我们利用3D打印的支架 - 灌注生物反应器系统来评估动态培养对内皮细胞(EC)产生的细胞外囊泡的反应。乙醇调节先前显示出增强在标准2D培养条件下产生的EC衍生的EV的血管生成活性,因此我们还研究了乙醇调节是否可以用于3D生产系统中用来实现相同的目的。我们的结果表明,灌注生物反应器中的动态培养显着增强了人类EC的EV产生。此外,将乙醇调节与动态培养结合使用诱导EC衍生的EV促血管生成活性,其与促血管发生的lncRNA HOTAIR和MALAT1的EV水平增加相关。因此,该生产设备是能够维持静态2D和动态3D EV生产系统之间保守性的EV高效生产方法,增加了用于各种应用的治疗性EC衍生EV大批量制造的可能性。
PS:这是一份生产设备介绍相关的论文。作者制备了一种可以用于3D大规模培养的细胞培养系统。通过这一系统来实现细胞的大规模培养和细胞外囊泡的大规模制备生产。同时通过实验验证了这种3D培养模式收获的细胞外囊泡与2D培养模式收获的细胞外囊泡具有功能性质上的一致性。
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4. Neural stem cell derived extracellular vesicles: Attributes and prospects for treating neurodegenerative disorders.
神经干细胞衍生的细胞外囊泡:治疗神经退行性疾病的属性和前景。
[EBioMedicine] IF=6.183  PMID:30472088
摘要:在衰老,脑损伤和神经退行性疾病等条件下进行神经干细胞(NSC)移植可促进再生,可塑性和功能恢复。最近的研究表明,通过非侵入性方法施用NSC衍生的细胞外囊泡(NSC-EV)也可以提供治疗益处。该评价赋予了NSCs分泌的EV的特性和治疗前景。富含特异性miRNA的NSC-EV在生理和病理条件下介导多种功能,包括调节邻近的微环境,促进病毒进入细胞,作为独立的代谢单元起作用,作为小胶质细胞形态发生器起作用并影响大脑的多样性方面,调控神经元的衰老过程。由于它们的抗炎,神经原性和神经营养作用,NSC-EV也可用于治疗多种神经退行性疾病。虽然只有少数研究证明了NSC-EV治疗脑损伤的疗效,但这种前景是巨大的。展望未来,在特定培养条件下产生的充分表征的NSC-EV和用于携带所需miRNA,mRNA和蛋白质的NSC-EV的使用对于治疗脑损伤和神经发生性疾病具有很大的希望。值得注意的是,将NSC-EV靶向特定神经元类型或脑区域的可能性将使得能够以最小的副作用来管理多种神经变性病症。
PS:大量报道证明在机体损伤时干细胞来源的细胞外囊泡能够发挥类似于干细胞自身的机体修复能力,这一研究尤其在间充质干细胞来源的细胞外囊泡对机体损伤修复方面的导报居多。目前已经有尝试使用细胞外囊泡治疗心脏疾病。干细胞来源的细胞外囊泡对脑损伤及神经退行性疾病的作用也偶有报道。虽然无法与心肌修复、皮肤修复领域相比,但是干细胞来源的细胞外囊泡用于脑部疾病的治疗开始使人们充满了想象。这篇综述文章回顾汇总了干细胞来源细胞外囊泡在脑损伤及神经退行性疾病方面的研究进展。
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5. Extracellular membrane vesicles (EVs) in the three domains of life and beyond.
细胞外膜囊泡(EV)与不同类型的生命的联系。
[FEMS Microbiol Rev] IF=11.392  PMID:30476045
摘要:来自古细菌、细菌和真核生物三个领域内的生命体都可以产生细胞外囊泡,这些细胞外囊泡有时与称为纳米棒或纳米管的丝状结构相关。尽管在细菌和真核生物中的研究表明脂质组成的调节在引