本周hzangs在最新文献中选取了11篇分享给大家，第1篇文章介绍了一种基于水凝胶微粒内滚环扩增的细胞外囊泡microRNA检测分析新策略；第2篇文章介绍了基于酶辅助信号放大的microRNA荧光检测方法；第3篇文章介绍了细胞外囊泡调控肿瘤淋巴管新生的功能机制；第4篇文章主要综述了细胞外囊泡在体内的代谢动力学研究；第8篇文章介绍了一种利用细胞外囊泡递送CRISPR-Cas9的策略。
1.Quantitative and Multiplex Detection of Extracellular Vesicle-Derived MicroRNA via Rolling Circle Amplification within Encoded Hydrogel Microparticles.
通过编码水凝胶微粒内的滚环扩增对细胞外囊泡衍生的 microRNA 进行定量和多重检测。
[Adv Healthc Mater] PMID: 35029040摘要：细胞外囊泡衍生的 microRNA (EV-miRNA) 代表了一种用于疾病诊断和监测的有前途的癌症生物标志物。然而，现有的 EV-miRNA 检测技术依赖于复杂的、容易产生偏差的策略和预处理步骤，这使得绝对量化极具挑战性。这项工作展示了一种通过编码水凝胶颗粒内的滚环扩增来定量和多重检测 EV-miRNA 的方法的开发和应用。通过胞外囊泡裂解和 microRNA 捕获步骤，避免了与标准 RNA 提取技术相关的偏差和损失。该系统具有较大的动态范围（3 个数量级），易于复用，检测限低至 2.3 zmol，证明了其在基于液体活检测试的临床应用中的实用性。此外，EV 浓度的正交测量与生物样品中 miRNA 的直接、绝对定量相结合，可以定量测量每个体积样品和每个细胞外囊泡的 miRNA 拷贝数。2.Sensitive fluorescent detection of exosomal microRNA based on enzymes-assisted dual-signal amplification.
基于酶辅助双信号放大的外泌体 microRNA 的灵敏荧光检测。
[Biosens Bioelectron] PMID: 35421672摘要：外泌体中 microRNA (miRNA) 的分析为癌症的快速和非侵入性诊断提供了重要信息。然而，miRNAs 作为生物标志物的临床应用常常受到其在外泌体中低丰度的阻碍。在此，我们开发了一种双信号放大生物传感器，用于灵敏检测外泌体 miRNA-21 (miR-21)。在存在同源靶标的情况下，它与生物素修饰的捕获探针 (Cp) 杂交，形成 DNA-RNA 异源双链体，作为双链体特异性核酸酶 (DSN) 的底物。在 DSN 的帮助下，Cps 被酶解并释放出大量的 DNA 催化剂，导致第一次信号放大。磁分离后，保留在上清液中的DNA催化剂触发基于切口辅助反应物回收策略的链置换反应，而不消耗反应物，以实现第二次信号放大。使用这种双信号放大概念，我们的生物传感器实现了 0.34 fM 的 miR-21 检测限，线性范围为 0.5-100 fM。临床样本分析过程中生成的受试者工作特征曲线表明，外泌体 miR-21 在区分胃癌 (GC) 患者和癌前 (PC) 病变患者方面优于血清癌胚抗原（曲线下面积：0.89 对 0.74，n = 40)。此外，所提出的生物传感器在使用混淆矩阵对患有 GC 或 PC 病变的患者和健康供体进行分类方面表现出 83.9% 的准确度。我们的技术可能会扩展基于 DNA 的生物传感器支持的癌症诊断工具的应用。3.KRAS mutant-driven SUMOylation controls extracellular vesicle transmission to trigger lymphangiogenesis in pancreatic cancer.
KRAS 突变驱动的 SUMO 化控制细胞外囊泡传递以触发胰腺癌中的淋巴管生成。
[J Clin Invest] PMID: 35579947摘要：淋巴结（LN）转移经常发生在胰腺导管腺癌（PDAC）中，预示着患者的预后不良。KRASG12D 突变赋予了易受淋巴传播影响的侵袭性 PDAC 表型。然而，PDAC中KRASG12D突变驱动的LN转移的调控机制仍不清楚。在这里，我们发现具有 KRASG12D 突变的 PDAC (KRASG12D PDAC) 以 SUMO 化依赖的方式维持细胞外囊泡 (EV) 介导的 hnRNPA1 传递，并在体外和体内促进淋巴管生成和 LN 转移。从机制上讲，hnRNPA1 通过 KRASG12D 诱导的 SUMO 化过度激活在赖氨酸 113 残基处与 SUMO2 结合，这使其与 TSG101 的相互作用能够增强 hnRNPA1 的包装和通过 EV 的传递。随后，SUMOylation 诱导 EV 包装的 hnRNPA1 锚定到淋巴内皮细胞中 PROX1 的腺苷酸和尿苷酸丰富的元件上，从而稳定 PROX1 mRNA。重要的是，阻碍 EV 包装的 hnRNPA1 的 SUMO 化显着抑制了基因工程 KrasG12D/+ 中 KRASG12D PDAC 的 LN 转移。我们的研究结果强调了 KRAS 突变驱动的 SUMO 化触发 EV 包装的 hnRNPA1 传递以促进淋巴管生成和 LN 转移的机制，揭示了 hnRNPA1 作为 KRASG12D PDAC 患者治疗靶点的潜在应用。4.Biodistribution, pharmacokinetics and excretion studies of intravenously injected nanoparticles and extracellular vesicles: Possibilities and challenges.
静脉注射纳米颗粒和细胞外囊泡的生物分布、药代动力学和排泄研究：可能性和挑战。
[Adv Drug Deliv Rev] PMID: 35588953摘要：人们对开发用于递送治疗剂或显像剂的纳米颗粒和细胞外囊泡非常感兴趣。此类产品的监管批准需要了解它们的生物分布、代谢和排泄。我们在这里讨论用于此类研究的方法的可能性和挑战，这些方法通常在用放射性同位素或荧光分子标记后进行。评估标记和未标记的产品是否可以预期在体内表现相似是很重要的。此外，在分析时需要认真考虑标签是否仍与产品相关联。我们讨论了不同成像方式（如 PET、SPECT、MRI、CT、超声和光学成像）在全身生物分布中的优缺点，并描述了如何估计收获的器官和组织中标记产品的数量。本综述还讨论了细胞和组织的显微镜检查以及各种质谱分析方法。5.Boosting extracellular vesicle secretion.
促进细胞外囊泡分泌。
[Biotechnol Adv] PMID: 35588952摘要：近年来，细胞外囊泡 (EV)，特别是外泌体，已成为治疗癌症和 COVID-19 等多种疾病以及促进各种疾病（包括心肌病和脊髓）组织再生的一种有前途的策略。尽管基于 EV 的疗法具有巨大潜力，但 EV 的低产量和不可扩展的生产仍然是将这些类型的治疗转化为临床实践的巨大挑战。在这里，我们回顾了通过物理、生物或化学手段提高细胞外囊泡产量的不同策略。其中一些新方法可以使 EV 产量提高约 100 倍，从而在可扩展性和效率方面更接近临床转化。6.Ultrasensitive Single Extracellular Vesicle Detection Using High Throughput Droplet Digital Enzyme-Linked Immunosorbent Assay.
使用高通量液滴数字酶联免疫吸附测定的超灵敏单细胞外囊泡检测。
[Nano Lett] PMID: 35588529摘要：细胞外囊泡 (EVs) 因其诊断和治疗潜力而备受关注。然而，事实证明，要实现检测单个纳米级 EV 的灵敏度、区分 EV 亚群的特异性以及在巨大背景下进行高通量的 EV 个体研究是具有挑战性的。为了应对这一基本挑战，我们开发了一种基于液滴的光流控平台，以高通量量化特定的单个 EV 亚群。我们平台的关键创新是液滴生成、处理和分析的并行化，以实现比典型微流体高 100 倍以上的通量（～2000 万液滴/分钟）。我们证明了通量的提高使 EV 量化能够到达检测限 = 9EVs/μL，比金标准方法提高 >100 倍。此外，我们通过检测复杂介质中的人类 EV，展示了该系统的临床潜力。在这项工作的基础上，我们预计这项技术将允许对稀有 EV 亚群进行准确量化，以用于广泛的生物医学应用。7.Functionalized Macrophage Exosomes with Panobinostat and PPM1D-siRNA for Diffuse Intrinsic Pontine Gliomas Therapy.
具有 Panobinostat 和 PPM1D-siRNA 的功能化巨噬细胞外泌体用于弥漫性脑桥神经胶质瘤治疗。
[Adv Sci (Weinh)] PMID: 35585670摘要：弥漫性脑桥脑胶质瘤 (DIPG) 是一种罕见且致命的小儿脑肿瘤。DIPG细胞中p53诱导的蛋白磷酸酶1（PPM1D）的突变促进肿瘤细胞增殖，而PPM1D突变抑制DIPG细胞中PPM1D的表达有效降低了肿瘤细胞的增殖活性。Panobinostat 可有效杀死 DIPG 肿瘤细胞，但其全身毒性和低血脑屏障 (BBB) 通透性限制了其应用。本文制备了一种基于功能化巨噬细胞外泌体与panobinostat和PPM1D-siRNA的纳米药物递送系统，用于靶向治疗PPM1D突变的DIPG。纳米药物递送系统比游离药物具有更高的药物递送效率和更好的治疗效果。体内和体外实验结果表明，纳米药物递送系统可以将帕比司他和siRNA穿过血脑屏障，达到靶向杀伤DIPG肿瘤细胞的效果，从而延长原位DIPG小鼠的生存期。该研究为DIPG治疗的小分子药物和基因药物的递送提供了新思路。8.Engineered Cas9 extracellular vesicles as a novel gene editing tool.
工程化 Cas9 细胞外囊泡作为一种新型基因编辑工具。
[J Extracell Vesicles] PMID: 35585651摘要：细胞外囊泡 (EV) 已显示出作为生物运载工具的前景，但治疗应用需要有效的货物装载。在这里，我们通过可逆异二聚化开发了将 CRISPR/Cas9 加载到 EV 中的新方法。使用标准方法从工程化的 Expi293F 细胞中收集装载 Cas9 的 EV，使用纳米粒子跟踪分析、蛋白质印迹和透射电子显微镜进行表征，并在 Cre-reporter 细胞中分析 CRISPR/Cas9 介导的功能基因编辑。使用隐花色素 2 与 CD9 或肉豆蔻酰化-棕榈酰化-棕榈酰化脂质修饰相结合的光诱导二聚化导致每个 EV 约 25 个 Cas9 分子的有效加载和高功能递送，其中Cre 报告基因编辑在51% 的HEK293 中和25% 在HepG2 细胞呈现阳性。这种方法对于靶向敲除治疗相关的 PCSK9 基因也是有效的，在 HEK293 中具有 6% 的插入缺失效率。Cas9 转移对去污剂敏感，并在尺寸排阻色谱后与 EV 组分相关，表明 EV 介导了Cas9的转移。考虑到 EV 相对于其他传递载体的优势，我们设想这项研究将证明对一系列治疗应用有用，包括 CRISPR/Cas9 介导的基因组编辑。9.The tremendous biomedical potential of bacterial extracellular vesicles.
细菌细胞外囊泡的巨大生物医学潜力。
[Trends Biotechnol] PMID: 35581020摘要：细菌细胞外囊泡 (bEV) 是纳米级、脂质膜分隔的颗粒，充满细菌衍生成分。它们在细菌的生理学和发病机制以及细菌-细菌和细菌-宿主相互作用中具有重要作用。有趣的是，生物技术的最新进展使得设计 bEV 表面并用不同的生物分子和纳米粒子 (NPs) 装饰它成为可能。bEV 一直是一系列生物医学领域的关注焦点，并且正在作为疫苗、癌症免疫治疗剂和药物输送载体进行评估。然而，需要解决其安全性、有效性和大规模生产方面的重大障碍，以充分发挥其临床潜力。在这里，我们回顾了关于在不同生物医学应用中使用 bEV 的最新进展和仍然存在的障碍，并讨论了临床转化的途径。10.Pulmonary and Neurologic Effects of Mesenchymal Stromal Cell Extracellular Vesicles in a Multifactorial Lung Injury Model.
间充质基质细胞来源的细胞外囊泡在多因素肺损伤模型中对肺和神经系统的影响。
[Am J Respir Crit Care Med] PMID: 35286238摘要：支气管肺发育不良是一种源自早产的慢性呼吸系统疾病，与异常的神经发育有关。目前，对支气管肺发育不良及其相关的脑损伤缺乏有效的治疗方法。在临床前试验中，间充质基质细胞疗法显示出作为支气管肺发育不良治疗替代方案的前景。研究肺损伤的多因素新生小鼠模型是否会干扰神经祖细胞功能，并评估人脐带来源的间充质基质细胞胞外囊泡减轻肺和神经损伤的能力具有重要的临床指导意义。我们的研究表明，多因素肺损伤模型产生了模拟支气管肺发育不良的肺泡和血管稀疏。来自肺损伤小鼠的神经祖细胞显示出神经球和少突胶质细胞形成减少，以及炎症转录特征。用间充质基质细胞胞外囊泡处理的小鼠在肺结构、血管形成和炎症调节方面表现出显着改善。此外，我们观察到体外神经球形成显着增加和神经祖细胞转录特征改变。研究表明，在我们的多因素肺损伤模型中会损害神经祖细胞功能，通过间充质基质细胞衍生的细胞外囊泡进行气管内治疗，可减轻观察到的肺部和神经系统改变。11.Single extracellular vesicle analysis in human amniotic fluid shows evidence of phenotype alterations in preeclampsia.
人羊水中的单个细胞外囊泡分析显示了先兆子痫表型改变的证据。
[J Extracell Vesicles] PMID: 35582873摘要：发育中的胎儿周围的羊水是一种复杂的生物液体，富含代谢活性生物因子。羊水中细胞外囊泡 (EVs) 的存在主要与胎儿尿液有关。我们在这里使用不同的正交技术根据表面标志物表达来表征来自足月羊水的 EV。EVs 似乎是一个异质群体，表达肾细胞、胎盘细胞、上皮细胞和干细胞的标志物。此外，我们将正常妊娠的羊水 EV 与先兆子痫（一种影响全球多达 8% 妊娠的高血压疾病）的羊水 EV 进行了比较。通过基于珠子的细胞荧光分析，在先兆子痫羊水中观察到表达 CD105（内皮糖蛋白）的 EVs 的增加，并使用基于芯片的分析进一步证实。HLA-G 是一种典型的胎盘标志物，与羊水基质细胞衍生的 EV 类似，不与大多数 CD105 + EV 共同表达。在功能水平上，先兆子痫衍生的 EV 而非正常妊娠 EV 显示出抗血管生成作用，这可能是由于内皮糖蛋白的诱饵效应。我们的结果提供了足月羊水-EV 的特征，支持它们来自胎儿和胎盘细胞。在先兆子痫中，观察到的羊水-EVs 的抗血管生成特征可能反映了缺氧和抗血管生成的微环境，并可能影响发育中的胎儿或周围的胎膜。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 【2022-20期】This Week in Extracellular Vesicles
