【原】【2024-02期】This Week in Extracellular Vesicles

hzangs 2024-01-07 發(fā)布于上海

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本周hzangs在最新文獻(xiàn)中選取了8篇分享給大家，第1篇文章探討了小膠質(zhì)細(xì)胞外囊泡對(duì)腦內(nèi)不同納米粒子清除效率的調(diào)控作用；第2篇文章介紹了白色念珠菌來(lái)源細(xì)胞外囊泡對(duì)宿主cGAS-STING信號(hào)出發(fā)I型干擾素信號(hào)的調(diào)控作用；第3篇文章強(qiáng)調(diào)了不同大小的細(xì)胞外囊泡具有的不同功能；第7篇文章是一種細(xì)胞外囊泡的高靈敏度檢測(cè)策略及概念驗(yàn)證；第8篇文章是ISEV關(guān)于腦脊液相關(guān)細(xì)胞外囊泡研究的一些建議。

1.Intracerebral fate of organic and inorganic nanoparticles is dependent on microglial extracellular vesicle function.

有機(jī)和無(wú)機(jī)納米粒子的腦內(nèi)命運(yùn)取決于小膠質(zhì)細(xì)胞外囊泡的功能。

[Nat Nanotechnol] PMID: 38158436

摘要：納米顆粒（NP）代表了跨血腦屏障輸送診斷和治療藥物的重要進(jìn)步。然而，NP 清除對(duì)于安全性和治療適用性至關(guān)重要。在這里，我們報(bào)告了一項(xiàng)關(guān)于模型有機(jī)和無(wú)機(jī)納米顆粒從大腦中清除的研究。我們發(fā)現(xiàn)小膠質(zhì)細(xì)胞外囊泡（EV）在大腦中清除無(wú)機(jī)和有機(jī)納米粒子方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。與有機(jī) NP 不同，無(wú)機(jī) NP 通過(guò)抑制 ERK1/2 信號(hào)傳導(dǎo)來(lái)擾亂小膠質(zhì)細(xì)胞 EV 的生物發(fā)生。這增加了小膠質(zhì)細(xì)胞中無(wú)機(jī)納米粒子的積累，阻礙了它們通過(guò)血管旁途徑的消除。我們還證明，通過(guò) ERK1/2 激活劑刺激小膠質(zhì)細(xì)胞 EV 的釋放會(huì)增加血管旁類(lèi)淋巴通路介導(dǎo)的無(wú)機(jī) NP 的腦清除率。這些發(fā)現(xiàn)強(qiáng)調(diào)了小膠質(zhì)細(xì)胞 EV 對(duì)大腦中有機(jī)和無(wú)機(jī) NP 清除的不同模式的調(diào)節(jié)作用，并提供了調(diào)節(jié) NP 腦內(nèi)命運(yùn)的策略。

2.Candida albicans extracellular vesicles trigger type I IFN signalling via cGAS and STING.

白色念珠菌細(xì)胞外囊泡通過(guò) cGAS 和 STING 觸發(fā) I 型 IFN 信號(hào)傳導(dǎo)。

[Nat Microbiol] PMID: 38168615

摘要：宿主 I 型干擾素 (IFN) 途徑是人類(lèi)真菌病原體白色念珠菌誘導(dǎo)的炎癥的主要特征。然而，宿主針對(duì)白色念珠菌的防御中激活該途徑的分子機(jī)制仍然未知。在這里，我們發(fā)現(xiàn)，缺乏環(huán) GMP-AMP 合酶 (cGAS)-干擾素基因刺激劑 (STING) 途徑成分的小鼠在受到白色念珠菌靜脈注射攻擊后存活率有所提高。包裝在細(xì)胞外囊泡中的生物膜相關(guān)的白色念珠菌 DNA 觸發(fā) cGAS-STING 通路，這是通過(guò)干擾素刺激基因的誘導(dǎo)、IFNβ 的產(chǎn)生以及 IFN 調(diào)節(jié)因子3 和 TANK 結(jié)合激酶 1 的磷酸化來(lái)確定的。細(xì)胞外囊泡誘導(dǎo)的激活I(lǐng) 型 IFN 的 I 型 IFN 獨(dú)立于 Dectin-1/Card9 通路，并且不需要 Toll 樣受體 9。cGAS 和 STING 中的單核苷酸多態(tài)性可有效改變受白色念珠菌攻擊的人單核細(xì)胞中炎癥細(xì)胞因子的產(chǎn)生。這些研究提供了對(duì)臨床上重要的真菌病原體誘導(dǎo)的早期先天免疫反應(yīng)的見(jiàn)解。

3.Size matters: Functional differences of small extracellular vesicle subpopulations in cardiac repair responses.

大小很重要：小細(xì)胞外囊泡亞群在心臟修復(fù)反應(yīng)中的功能差異。

[J Extracell Vesicles] PMID: 38179654

摘要：心臟祖細(xì)胞（CPC）衍生的小細(xì)胞外囊泡（sEV）表現(xiàn)出刺激心臟修復(fù)的巨大潛力。然而，sEV 異質(zhì)性的多方面性質(zhì)對(duì)理解其再生能力背后的不同機(jī)制提出了挑戰(zhàn)。在這里，應(yīng)用雙步多模式流通和尺寸排阻色譜方法來(lái)分離和分離 CPC 衍生的 sEV 亞群，以研究與心臟修復(fù)反應(yīng)相關(guān)的功能差異。三個(gè)不同的 sEV 亞群被鑒定為具有獨(dú)特的蛋白質(zhì)譜。心臟修復(fù)相關(guān)過(guò)程的功能細(xì)胞測(cè)定表明，中等大小和最小大小的 sEV 亞群表現(xiàn)出最高的促血管生成和抗纖維化活性。蛋白酶體活性在最小的亞群中是獨(dú)特的。最大的亞群在任何功能測(cè)定中都沒(méi)有顯示出任何影響。這項(xiàng)研究揭示了 sEV 亞群的存在，每個(gè)亞群都有獨(dú)特的組成和生物學(xué)功能。增強(qiáng)我們對(duì) sEV 異質(zhì)性的理解將為 sEV 作用機(jī)制提供有價(jià)值的見(jiàn)解，最終加速 sEV 療法的轉(zhuǎn)化。

4.Directional Endothelial Communication by Polarized Extracellular Vesicle Release.

通過(guò)極化細(xì)胞外囊泡釋放進(jìn)行定向內(nèi)皮通訊。

[Circ Res] PMID: 38174557

摘要：細(xì)胞外囊泡 (EV) 含有生物活性物質(zhì)，包括細(xì)胞在細(xì)胞間通訊過(guò)程中釋放的 miRNA 和蛋白質(zhì)。內(nèi)皮細(xì)胞 (EC) 形成所有血管的最內(nèi)層，與循環(huán)系統(tǒng)和血管壁中的細(xì)胞相連接。目前尚不清楚 EC 是否會(huì)釋放能夠控制這 2 個(gè)獨(dú)立隔間內(nèi)受體細(xì)胞的 EV?？紤]到它們的邊界位置，我們分析了 EC 在靜態(tài)（健康）和激活（動(dòng)脈粥樣硬化）狀態(tài)下使用不同 EV 貨物的雙向釋放來(lái)與循環(huán)和血管壁內(nèi)的細(xì)胞進(jìn)行通信。從原代人主動(dòng)脈 EC 中分離出 EV，通過(guò) miRNA轉(zhuǎn)錄組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)進(jìn)行定量、可視化和分析。通過(guò) miRNA 轉(zhuǎn)移、全內(nèi)反射和電子顯微鏡測(cè)定頂端和基底外側(cè) EC-EV 釋放。對(duì)原代人單核細(xì)胞或平滑肌細(xì)胞±EC-EV 進(jìn)行血管重編程（RNA 測(cè)序）和功能測(cè)定。我們發(fā)現(xiàn)，激活的 EC 增加了 EV 的釋放，其中含有與動(dòng)脈粥樣硬化相關(guān)的 miRNA 和蛋白質(zhì)。EV 處理的單核細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞顯示，激活的 EC-EV 改變了促炎和致動(dòng)脈粥樣硬化的途徑。EC 在頂部釋放了更多的 EV，并且隨著激活而增加。頂端和基底外側(cè)的 EV 貨物含有不同的轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)組，這些轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)組會(huì)因 EC 激活而改變。值得注意的是，激活的基底外側(cè) EC-EV 在 EV 分泌組中表現(xiàn)出更大的變化，具有動(dòng)脈粥樣硬化特有的途徑。計(jì)算機(jī)分析確定 EC 的頂端和基底外側(cè)表面釋放的隔室特異性貨物可以分別重新編程單核細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞，功能測(cè)定和體內(nèi)成像支持這一概念。

5.Normotensive placental extracellular vesicles provide long-term protection against hypertension and cardiovascular disease.

血壓正常的胎盤(pán)細(xì)胞外囊泡可提供針對(duì)高血壓和心血管疾病的長(zhǎng)期保護(hù)。

[Am J Obstet Gynecol] PMID: 38158074

摘要：與懷孕期間患有高血壓的女性相比，妊娠期血壓正常的女性患心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)較低。然而，其根本機(jī)制仍知之甚少。在血壓正常的妊娠期間，大量胎盤(pán)細(xì)胞外囊泡被釋放到母體循環(huán)中，保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞免于激活并改變母體血管張力。我們假設(shè)胎盤(pán)細(xì)胞外囊泡在降低正常血壓妊娠后心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)方面發(fā)揮著機(jī)制作用。本研究旨在探討血壓正常足月胎盤(pán)來(lái)源的胎盤(pán)細(xì)胞外囊泡對(duì)心血管系統(tǒng)的長(zhǎng)期影響，并探討其生物學(xué)效應(yīng)的機(jī)制。自發(fā)性高血壓大鼠在 3 個(gè)月齡時(shí)注射血壓正常足月妊娠的胎盤(pán) EV（每次 2 mg/kg，n=8）或載體對(duì)照（n=9）。3個(gè)月至15個(gè)月齡期間定期監(jiān)測(cè)血壓和心功能。研究腸系膜阻力動(dòng)脈對(duì)血管活性物質(zhì)的反應(yīng)以評(píng)估血管功能。通過(guò)心臟重塑、小動(dòng)脈重塑和腎功能研究，全面評(píng)估胎盤(pán)細(xì)胞外囊泡對(duì)心血管和腎臟健康的影響。與用媒介物治療的對(duì)照動(dòng)物相比，用正常血壓胎盤(pán)細(xì)胞外囊泡治療的大鼠血壓升高明顯降低，心功能得到改善。此外，與對(duì)照組相比，血壓正常的胎盤(pán)細(xì)胞外囊泡治療的自發(fā)性高血壓大鼠對(duì)內(nèi)皮依賴性激動(dòng)劑乙酰膽堿的血管舒張反應(yīng)顯著增強(qiáng)。此外，胎盤(pán)細(xì)胞外囊泡治療可減少小腎血管壁增厚并減輕腎纖維化。由此可見(jiàn)，血壓正常足月妊娠的胎盤(pán)細(xì)胞外囊泡具有持久的保護(hù)作用，可降低體內(nèi)高血壓并減輕心血管損傷。

6.Comparative Proteomics Inspired Self-Stimulated Release Hydrogel Reinforces the Therapeutic Effects of MSC-EVs on Alzheimer's Disease.

比較蛋白質(zhì)組學(xué)啟發(fā)的自刺激釋放水凝膠增強(qiáng)了MSC-EV 對(duì)阿爾茨海默病的治療效果。

[Adv Mater] PMID: 38157492

摘要：基于細(xì)胞外囊泡（EV）的療法的臨床應(yīng)用仍然充滿挑戰(zhàn)，因?yàn)樗鼈兊那宄俣瓤?、保留有限且產(chǎn)量低。盡管水凝膠具有阻礙生理清除和增加區(qū)域保留的能力，但它通常無(wú)法有效釋放所結(jié)合的 EV，導(dǎo)致可及性和生物利用度降低。這里提出了一種智能水凝膠，其中 EV 的釋放由 EV 膜上的蛋白質(zhì)調(diào)節(jié)。通過(guò)利用 EV 膜酶促進(jìn)水凝膠降解，可以在給藥部位實(shí)現(xiàn)持續(xù)保留和自刺激 EV 釋放。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，使用比較蛋白質(zhì)組學(xué)鑒定了間充質(zhì)干細(xì)胞來(lái)源的細(xì)胞外囊泡（MSC-EV）中具有基質(zhì)降解活性的膜蛋白。之后，設(shè)計(jì)并合成了由自組裝肽組成的水凝膠，該水凝膠易于被 MSC-EV 中存在的膜酶降解。鼻內(nèi)給藥后，這種肽水凝膠促進(jìn) MSC-EV 的持續(xù)和熱敏釋放，從而延長(zhǎng) MSC-EV 的保留時(shí)間，并大大增強(qiáng)其治療阿爾茨海默病的潛力。這項(xiàng)研究提出了一種比較蛋白質(zhì)組學(xué)驅(qū)動(dòng)的智能水凝膠設(shè)計(jì)方法，該方法能夠顯著增強(qiáng) EV 在臨床環(huán)境中的適用性。

7.DNA four-way junction-driven dual-rolling circle amplification sandwich-type aptasensor for ultra-sensitive and specific detection of tumor-derived exosomes.

DNA 四路連接驅(qū)動(dòng)雙滾環(huán)擴(kuò)增夾心型適體傳感器，用于超靈敏和特異性檢測(cè)腫瘤來(lái)源的外泌體。

[Biosens Bioelectron] PMID: 38006701

摘要：迫切需要準(zhǔn)確量化腫瘤來(lái)源的外泌體，這些外泌體已成為有前途的非侵入性腫瘤診斷生物標(biāo)志物。在此，基于四路連接（4-WJ）觸發(fā)的雙滾環(huán)擴(kuò)增（RCA）輔助亞甲藍(lán)（MB）/G-四聯(lián)體策略，開(kāi)發(fā)了雙特異性適配體夾心型金納米顆粒修飾的電化學(xué)適配體傳感器用于極其特異性和靈敏的外泌體檢測(cè)。這種適體/外泌體/適體夾心型設(shè)計(jì)包含 CD63 特異性適體和癌性粘蛋白 1 (MUC1) 蛋白特異性適體。金電極上修飾的CD63適體捕獲外泌體，然后添加MUC1適體形成夾心型適體傳感器。在分子信標(biāo)探針和二元 DNA 探針的輔助下，MUC1 適體的 3' 端序列促進(jìn)了4-WJ 的形成。隨后，通過(guò)與 4-WJ 兩端的兩個(gè)富含胞嘧啶的環(huán)狀 DNA 模板結(jié)合來(lái)觸發(fā)雙 RCA 反應(yīng)。最終，在 K+ 的幫助下生成了包含多個(gè) G-四鏈體構(gòu)象的雙 RCA 產(chǎn)物，以捕獲豐富的 MB 指示劑并放大電化學(xué)信號(hào)。該適配體傳感器對(duì)MCF-7衍生的外泌體表現(xiàn)出較高的特異性、靈敏度、重復(fù)性和穩(wěn)定性，檢測(cè)限為20個(gè)顆粒/mL，線性范圍為1 × 10^2至1 × 10^7顆粒/mL。此外，它在臨床環(huán)境中顯示出在正常人血清中回收外泌體的良好適用性。我們的適體傳感器預(yù)計(jì)將作為一個(gè)多功能平臺(tái)，用于檢測(cè)生物醫(yī)學(xué)和生物分析應(yīng)用中各種特定的基于適體的目標(biāo)。

8.Recommendations for reproducibility of cerebrospinal fluid extracellular vesicle studies.

關(guān)于腦脊液細(xì)胞外囊泡研究重現(xiàn)性的建議。

[J Extracell Vesicles] PMID: 38158550

摘要：腦脊液 (CSF) 是一種源自血漿的清澈透明液體，可保護(hù)大腦和脊髓免受機(jī)械沖擊、提供浮力、清除代謝廢物并將細(xì)胞外成分運(yùn)輸?shù)酱竽X的遠(yuǎn)程部位。鑒于腦脊液與大腦和脊髓的聯(lián)系，腦脊液是中樞神經(jīng)系統(tǒng) (CNS) 研究中信息最豐富的生物液。除了其他成分外，腦脊液還含有細(xì)胞外囊泡（EV），其攜帶生物活性物質(zhì)（例如脂質(zhì)、核酸、蛋白質(zhì)），并且在中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)外具有生物功能。因此，CSF EV 可能既充當(dāng)中樞神經(jīng)系統(tǒng)通訊的中介者，又充當(dāng)中樞神經(jīng)系統(tǒng)通訊的貢獻(xiàn)者。因此，它們作為 CNS 疾病生物標(biāo)志物的潛力激發(fā)了人們對(duì) CSF EV 研究的極大興奮和關(guān)注。然而，與其他生物體液中的 EV 研究相比，對(duì) CSF EV 的研究提出了獨(dú)特的挑戰(zhàn)，包括 CSF 收集的侵入性、有限的 CSF 體積以及與血漿相比 CSF 中的 EV 數(shù)量較少。在這里，國(guó)際細(xì)胞外囊泡學(xué)會(huì) CSF 工作組的目標(biāo)是通過(guò)為 CSF EV 研究提供當(dāng)前的報(bào)告和最佳實(shí)踐以及建議和報(bào)告指南來(lái)提高 CSF EV 研究的可重復(fù)性。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，我們創(chuàng)建并向 ISEV 成員分發(fā)了一項(xiàng)全球調(diào)查，以評(píng)估被視為 CSF EV“最佳實(shí)踐”的方法，然后對(duì)用于策劃方法和資源的 CSF EV 出版物進(jìn)行了詳細(xì)的文獻(xiàn)綜述。根據(jù)對(duì)調(diào)查的答復(fù)和出版物中整理的信息，CSF 工作組在此提供了建議和報(bào)告指南：(i) CSF 收集、處理和存儲(chǔ)；(ii) CSF EV 分離/濃縮；(iii) CSF EV 大小和數(shù)量測(cè)量；(iv) 腦脊液EV 蛋白研究；(v) CSF EV RNA 研究；(vi) CSF EV 組學(xué)研究和 (vii) CSF EV 功能研究。

今天的整理就到這里。希望大家可以有所收獲。大家下周見(jiàn)！