本周hzangs在最新文献中选取了13篇分享给大家，第1篇文章综述了目前细胞外囊泡领域的研究进展以及存在的主要问题；第2篇文章展示了使用干细胞衍生细胞外囊泡携带光热纳米颗粒用于肿瘤治疗的可行性；第3篇文章综述了细菌来源细胞外囊泡与宿主植物的作用关系；第4篇文章综述了多发性骨髓瘤中细胞外囊泡的研究进展；第9篇文章介绍了细胞外囊泡在传递阿尔茨海默病治病Aβ过程中的功能作用。1.Challenges and directions in studying cell-cell communication by extracellular vesicles.
细胞外囊泡研究细胞间通讯的挑战和方向。
[Nat Rev Mol Cell Biol] PMID: 35260831摘要：细胞外囊泡 (EVs) 越来越被认为是细胞间通讯的重要介质。它们在许多生理和病理过程中发挥着重要作用，并显示出作为疾病的新型生物标志物、治疗剂和药物输送载体的巨大潜力。然而，有趣的是，对控制细胞外囊泡许多观察到的功能的细胞和分子机制的理解仍然远非全面，至少部分原因是与这些小信使合作时存在技术挑战。在这里，我们强调了我们对 EV 的细胞内和细胞间旅程的理解中的共识领域和有争议的问题：从细胞外空间的生物发生、释放和动力学，到与受体细胞的相互作用和摄取。我们定义知识差距，确定关键问题和挑战，并就如何解决这些问题提出建议。2.Transfer of photothermal nanoparticles using stem cell derived small extracellular vesicles for in vivo treatment of primary and multinodular tumours.
使用干细胞衍生的小细胞外囊泡转移光热纳米颗粒，用于体内治疗原发性和多结节性肿瘤。
[J Extracell Vesicles] PMID: 35257503摘要：肿瘤学当前面临的主要挑战是（1）避免治疗中的全身副作用，以及（2）开发转移性肿瘤的替代治疗策略。纳米医学被认为可以为这些问题提供答案，但在基于纳米材料的治疗中，向肿瘤提供足够的治疗性纳米粒子 (NPs) 仍然是一个巨大的挑战。细胞外囊泡 (EVs) 在细胞通讯过程中发挥着关键作用，可以与纳米材料结合以提高其靶向能力。在这项工作中，我们利用源自干细胞的 EV 成功到达肿瘤区域的能力，被用作纳米粒子的递送载体，充当热疗剂。一旦装载近红外敏感的空心金纳米粒子的小细胞外囊泡 (sEV) 到达原发性皮下实体瘤，就会用近红外激光照射它们，并获得几乎完全的肿瘤缓解。更有趣的是，这些 sEV 载体还能够到达类似于晚期转移阶段的多结节区域，根除位于胰腺区域的多个癌性结节中的大部分肿瘤生长区域。3.Extracellular vesicles from phytobacteria: Properties, functions and uses.
植物细菌的细胞外囊泡：特性、功能和用途。
[Biotechnol Adv] PMID: 35257787摘要：细菌细胞外囊泡 (EV) 是含有胞质溶胶的膜球，为以高度动态和提示响应的方式移除和递送货物提供了底盘。细胞外囊泡在细胞间通讯中发挥重要作用，包括受体微生物和植物细胞之间的对话。细菌 EV 在医学领域得到了充分的研究，但它们与植物感染的相关性直到现在才被认识到。最近的研究证明了来自植物细菌的 EV 在调节植物免疫和疾病结果或共生中的作用。在这篇综述中，我们强调了细胞外囊泡的组成，并讨论了它们在与植物相互作用中的作用。对细胞外囊泡组成和功能的了解将有助于它们在生物技术和农业中的应用。4.Exosomes in Multiple Myeloma: from bench to bedside.
多发性骨髓瘤中的外泌体：从实验室到临床。
[Blood] PMID: 35271699摘要：直到今天，多发性骨髓瘤 (MM) 仍然是一种在骨髓 (BM) 中发展的无法治愈的浆细胞恶性肿瘤。BM 部分负责保护 MM 细胞免受当前标准护理疗法的影响，并负责适应 MM 相关症状，例如骨吸收和免疫抑制。越来越多的证据表明细胞外囊泡 (EV)，包括 外泌体在内的不同BM成分都在其中发挥了作用。外泌体是由不同细胞类型（包括 MM 细胞）分泌的 <150 nm 大小的囊泡。这些囊泡含有蛋白质和 RNA 货物，外泌体能够将它们传递给受体细胞。通过这种方式，外泌体与 MM 相关的过程有关，包括骨溶解、血管生成、免疫抑制和耐药性。因此，靶向外泌体分泌可能会阻止这些不同的过程。在这篇综述中，我们将总结 BM 中外泌体相关过程的最新发现，不仅描述当前对抗它们的治疗策略，还描述如何利用外泌体传递有毒有效载荷。最后，将讨论研究 EV 货物作为液体活检中潜在 MM 生物标志物的不同临床研究的概述。5.Extracellular vesicles mediate the communication between multiple myeloma and bone marrow microenvironment in a NOTCH dependent way.
细胞外囊泡以NOTCH依赖性方式介导多发性骨髓瘤与骨髓微环境之间的通讯。
[Haematologica] PMID: 35263984摘要：多发性骨髓瘤 (MM) 是一种无法治愈的血液肿瘤，其预后不良深受肿瘤细胞定位于骨髓 (BM) 并诱导正常 BM 细胞的促致肿瘤活性的倾向的影响，从而导致与肿瘤相关的事件进展，包括肿瘤血管生成、破骨细胞生成和溶骨性骨病变的扩散。MM 细胞和 BM 生态位之间的相互作用不仅依赖于直接的细胞间相互作用，而且 MM 衍生的细胞外囊泡 (MM-EV) 也发挥着至关重要的作用。在这里，我们证明了致癌的 NOTCH 受体是 MM-EV 货物的一部分，并且在 EV 促肿瘤能力中起关键作用。我们使用体外和体内模型来研究 EV 衍生的 NOTCH2 在刺激内皮细胞和破骨细胞祖细胞的致瘤行为中的作用。重要的是，MM-EV 可以在远距离细胞之间转移 NOTCH2 并增加靶细胞中的 NOTCH 信号。MM-EV 刺激以 NOTCH2 依赖性方式增加内皮细胞血管生成能力和破骨细胞分化。事实上，干扰 MM 细胞中的 NOTCH2 表达可能也会降低 MM-EV 中 NOTCH2 的量，并影响它们的血管生成和破骨细胞生成潜力。最后，我们证明了 b-分泌酶抑制剂对 NOTCH 激活的药理学阻断可能会阻碍 MM 细胞系和 MM 患者 BM 衍生的 EV 的生物学效应。这些结果提供了第一个证据，表明靶向 NOTCH 通路可能是一种有效的治疗策略，可以阻碍 EV 在 MM 和其他肿瘤中的促肿瘤发生作用。6.Biomimetic Immunosuppressive Exosomes that Inhibit Cytokine Storms Contribute to the Alleviation of Sepsis.
抑制细胞因子风暴的仿生免疫抑制外泌体有助于缓解脓毒症。
[Adv Mater] PMID: 35267211摘要：脓毒症是一种以免疫过度激活和细胞因子风暴引起的多器官衰竭为特征的疾病。研究表明，与一般人群相比，黑色素瘤患者的败血症发病率要低得多。我们还观察到实验性荷瘤动物在脓毒症诱导后具有较高的存活率，这表明肿瘤可能会抑制脓毒症相关的免疫过度激活，从而减轻脓毒症。基于上述发现，我们评估了肿瘤细胞是否通过分泌外泌体在小鼠中发挥相关作用。外泌体活性分析表明，脂多糖处理后肿瘤细胞分泌的诱导外泌体 (iExo) 比正常细胞分泌外泌体 (nExo) 在更大程度上改善了脓毒症。进一步分析表明，iExos 主要通过七个关键 miRNA 发挥其保护作用。使用通过将上述微RNA加载到透明质酸-聚乙烯亚胺纳米颗粒中产生的外泌体模拟物进行外泌体的体外仿生模拟。特定 miRNA 比率的外泌体模拟物可减轻小鼠和食蟹猴的脓毒症，这表明肿瘤抑制性外泌体的仿生模拟可能代表治疗脓毒症和细胞因子风暴相关疾病的有前景的治疗方法。7.Biological substrate modification suppresses ventricular arrhythmias in a porcine model of chronic ischaemic cardiomyopathy.
生物底物修饰抑制慢性缺血性心肌病猪模型中的室性心律失常。
[Eur Heart J] PMID: 35262692摘要：心肌病患者易发生室性心律失常（VA）和心源性猝死。目前预防 VA 的疗法包括射频消融等。在这里，我们测试了相反的概念，即提高慢传导区域的局部组织活力可能会消除慢传导并抑制缺血性心肌病中的 VA。外泌体是充满生物活性物质的细胞外囊泡。心肌球衍生细胞 (CDCEXO) 分泌的外泌体可减少心肌内递送后的疤痕并改善心脏功能。在缺血性心肌病易患 VA 的猪模型中，我们将 CDCEXO 或载体注射到由电解剖标测定义的延迟传导区域。注射后长达 1 个月，CDCEXO（而非载体）减少了心肌瘢痕，抑制了缓慢传导的电通路，并通过程序性电刺激抑制了 VA 诱导。基于磁共振图像的计算机电活动重建准确地再现了 CDCEXO 对 VA 诱导性的抑制。在心肌细胞和成纤维细胞的共培养测定中证实了 CDCEXO 的强抗纤维化作用，在组织学和猪心脏的蛋白质组学分析中很明显。通过外泌体注射进行生物底物修饰可能值得开发作为传统消融的非破坏性替代方案，以预防复发性室性快速性心律失常。8.Extracellular vesicles as an alternative copper-secretion mechanism in bacteria.
细胞外囊泡作为细菌中一种替代的铜分泌机制。
[J Hazard Mater] PMID: 35259694摘要：金属稳态是细胞代谢途径最佳性能的基础。在进化过程中，出现了几个系统来保证细胞内金属平衡。当暴露于具有生长挑战性的铜浓度时，革兰氏阴性菌会迅速激活铜解毒机制，这依赖于介导金属流出的跨膜蛋白复合物和金属伴侣。在这里，我们表明，泡状结构也是细菌对高浓度铜的常见反应机制，并且细胞外囊泡 (EV) 在铜的运输中发挥作用。我们提供的证据表明，来自不同生态位的细菌在暴露于铜时会释放大量的 EV。随着经典解毒系统的激活，我们证明了蓝藻 Synechocystis sp 的铜应激细胞。PCC6803 发布装载有铜结合金属伴侣 CopM 的 EV。在标准生长条件下，装载 CopM 的 EV 也可以从缺乏功能性 TolC 蛋白的集胞藻菌株中分离出来，我们在此将其描述为表现出铜敏感表型。从标准条件下培养的细胞中分离出的集胞藻 tolC 突变体 EV 的分析表明其中存在铜，与野生型相比，铜的含量明显更高。总之，这些结果表明，细菌中 EV 的释放代表了一种新的铜分泌机制，为细菌金属抗性的替代机制提供了启示。9.Microglial large extracellular vesicles propagate early synaptic dysfunction in Alzheimer's disease.
小胶质细胞大细胞外囊泡在阿尔茨海默病中传播早期突触功能障碍。
[Brain] PMID: 35254410摘要：突触功能障碍是阿尔茨海默病的一种早期机制，随着时间的推移会逐渐扩大大脑区域。然而，它如何开始和传播是未知的。在这里，我们表明小胶质细胞释放的 Aβ 与大细胞外囊泡 (Aβ-EVs) 相关，在体外改变了神经元相互作用部位的树突棘形态，并损害了内嗅皮质齿状回的体外和体内突触可塑性电路。Aβ-EV 注射到小鼠内嗅皮层后 1 h，内嗅皮层的长时程增强（LTP）受损，但其主要靶区齿状回没有，而 24 h 后来它也在齿状回受损，揭示了 LTP 缺陷在两个区域之间的扩散。在注射携带 CHO7PA2 细胞自然分泌的 Aβ 的 EV 后获得了类似的结果，而单独的 Aβ42 和缺乏 Aβ 的炎性 EV 都不能传播 LTP 损伤。使用光学镊子结合延时成像来研究 Aβ-EV-神经元相互作用，我们表明 Aβ-EV 在轴突表面顺行移动，并且它们的运动可以通过膜联蛋白-V 涂层被阻止。重要的是，当 Aβ-EV 运动受到抑制时，内嗅海马回路中没有发生 LTP 缺陷的传播，这表明神经元表面的大 EV 运动与 LTP 损伤的传播有关。我们的数据表明大型小胶质细胞 EV 参与了阿尔茨海默病早期突触功能障碍的上升和传播，并提出了一种控制大型 EV 及其致病信号在脑实质中扩散的新机制，为新的治疗策略铺平了道路延缓疾病。10.Exosomes-Loaded Electroconductive Hydrogel Synergistically Promotes Tissue Repair after Spinal Cord Injury via Immunoregulation and Enhancement of Myelinated Axon Growth.
外泌体负载的导电水凝胶通过免疫调节和增强有髓轴突生长协同促进脊髓损伤后的组织修复。
[Adv Sci (Weinh)] PMID: 35253394摘要：导电水凝胶是加速脊髓损伤 (SCI) 修复的非常有吸引力的候选者，因为它们与神经组织的电和机械特性相匹配。然而，导电水凝胶植入可能会加重炎症，并阻碍其修复效果。骨髓干细胞衍生的外泌体 (BMSC-exosomes) 已显示出免疫调节和组织再生作用，因此，开发了负载 BMSC-exosomes 的神经组织样导电水凝胶用于 SCI 的协同治疗。这些载有外泌体的导电水凝胶通过 NF-κB 通路调节小胶质细胞 M2 极化，协同增强神经干细胞 (NSC) 的神经元和少突胶质细胞分化，同时抑制星形胶质细胞分化，还通过 PTEN/PI3K/AKT/mTOR 增加轴突生长途径。此外，外泌体结合导电水凝胶显着减少了 CD68 阳性小胶质细胞的数量，增强了局部 NSC 的募集，促进了神经元和轴突的再生，从而在 SCI 小鼠模型的早期实现了显着的功能恢复。因此，本研究的结果表明，导电水凝胶和 BMSC-外泌体的组合是一种有前途的 SCI 修复治疗策略。11.Extracellular Vesicles Mediate the Intercellular Exchange of Nanoparticles.
细胞外囊泡介导纳米颗粒的细胞间交换。
[Adv Sci (Weinh)] PMID: 35243822摘要：为了发挥其治疗作用，纳米粒子 (NPs) 通常需要进入由多层细胞组成的组织。越来越多的证据揭示了跨细胞运输途径（进入一个细胞、胞吐作用和重新进入另一个细胞）在这个过程中的关键作用。虽然对 NP 内吞作用和亚细胞转运进行了深入表征，但对胞吐作用和再进入步骤知之甚少，这成为 NP 递送到复杂组织中的障碍。在这里，作者将胞吐作用和重新进入步骤一起称为细胞间交换。开发了一种基于胶原蛋白的三维测定，以专门量化 NP 的细胞间交换，并区分几种潜在机制的贡献。作者表明，NPs 可以自由胞吐或封闭在细胞外囊泡 (EVs) 内以重新进入，而几乎不涉及直接的细胞-细胞接触。EV 占 NP 细胞间交换的很大一部分，其在 NP 转运中的重要性在体外和体内得到证实。虽然自由释放的 NP 与重新进入的相同受体结合，但 EV 封闭的 NP 绕过了这种依赖性。这些研究为研究 NP 递送的细胞间交换阶段提供了一个简单而精确的系统，并首次阐明了 EV 在细胞间和复杂组织中的 NP 转运中的重要性。12.Bacterial outer membrane vesicles as potential biological nanomaterials for antibacterial therapy.
细菌外膜囊泡作为抗菌治疗的潜在生物纳米材料。
[Acta Biomater] PMID: 34896632摘要：抗生素治疗是对抗细菌感染最重要的方法之一。然而，抗生素使用不当和耐药性的出现，损害了传统抗生素治疗的疗效。在这方面，开发更有效的抗菌疗法具有重要意义，包括开发功能化的抗生素递送系统和非抗生素依赖性抗菌剂。外膜囊泡 (OMV) 由革兰氏阴性菌分泌，具有与细胞衍生的外泌体相似的结构，是天然的功能性纳米材料，已知在许多细菌生命事件中发挥重要作用，例如通讯、生物膜形成和发病机制。最近，越来越多的报道表明OMVs作为活性抗菌剂或抗生素递送载体的使用，暗示了OMVs在抗菌治疗中的巨大潜力。在此，我们旨在全面了解 OMV 及其抗菌应用，包括其生物发生、生物功能、分离、纯化及其在杀灭细菌、提供抗生素和开发疫苗或免疫佐剂方面的潜力。此外，还讨论了 OMV 临床使用中的问题和可能的解决方案。13.Restrictive allograft syndrome vs bronchiolitis obliterans syndrome: Immunological and molecular characterization of circulating exosomes.
限制性同种异体移植综合征与闭塞性细支气管炎综合征：循环外泌体的免疫学和分子特征。
[J Heart Lung Transplant] PMID: 34602310摘要：肺移植受者的慢性同种异体移植物功能障碍 (LTxRs) 有 2 种表型：阻塞性闭塞性细支气管炎综合征 (BOS) 和限制性同种异体移植物综合征 (RAS)。我们的目标是从具有 BOS 或 RAS 的 LTxR 中定义不同的外泌体免疫标志物。从具有 BOS (n = 18)、RAS (n = 13) 的 LTxRs 和稳定的 LTxRs (n = 5) 收集血浆。通过ELISA确定针对肺自身抗原（SAgs）的抗体。通过超速离心分离外泌体。使用 Luminex 对 HLA 的供体特异性抗体进行量化。使用蛋白质印迹对外泌体的肺 SAg、转录因子、20S 蛋白酶体、HLA I 类和 II 类以及聚合免疫球蛋白受体蛋白进行了表征。使用 NanoString 分析外泌体 miRNA。在小鼠中测定了外泌体诱导的免疫反应。具有 RAS 而不是 BOS 的 LTxR 在诊断时具有供体特异性抗体。RAS外泌体中的CIITA、NFkB、聚合免疫球蛋白受体蛋白、20S蛋白酶体、HLA-DQ和HLA-DR显着高于BOS外泌体。RAS血浆具有高水平的促炎细胞因子和独特的外泌体miRNA。用 RAS 外泌体免疫 C57BL/6 小鼠显示出严重的炎症和支气管周围纤维化，而 BOS 外泌体诱导斑片状炎症和纤维化。具有 BOS 或 RAS 的 LTxR 具有不同分子和免疫学特征的外泌体。RAS 样本具有较高浓度的促炎因子、HLA II 类、肺 SAgs 和 HLA II 类分子抗体，表明同种异体移植物损伤严重。用 RAS 外泌体免疫的小鼠在气道、胸膜、小叶间隔和肺泡中出现病变，而 BOS 外泌体诱导轻度至斑片状炎症并伴有肺纤维化。今天的整理就到这里。希望大家可以有所收获。大家下周见！外泌体资讯网 【2022-10期】This Week in Extracellular Vesicles
