本周hzangs在最新文献中选取了9篇分享给大家，第1篇文章介绍利用巨噬细胞来源外泌体进行工程化改造，从而利用该外泌体的施用提升肿瘤细胞对放疗的敏感性；第2篇文章综述了目前基于细胞外囊泡的溶酶体储积症的研究进展；第3篇文章介绍了结直肠癌患者中脂肪来源的外泌体对铁死亡的调控，从而影响肿瘤进展；第6篇文章展示了一种基于纳米探针的外泌体分离和检测策略；第9篇文章介绍了羊水来源细胞外囊泡对肺发育的调控作用。
- Functional Immune Cell-Derived Exosomes Engineered for the Trilogy of Radiotherapy Sensitization.为放射治疗敏感设计的功能性免疫细胞衍生的外泌体。[Adv Sci (Weinh)] PMID: 35715382
摘要：由于肿瘤缺氧、快速DNA损伤修复，尤其是肿瘤的抑制性免疫微环境，放射治疗的有限疗效导致放射抗性和肿瘤复发转移率高。许多免疫细胞衍生的外泌体可以调节抗肿瘤免疫，但很少研究它们在增强放射治疗中的应用。在此，作为概念模型，M1巨噬细胞衍生的外泌体（M1Exos）被设计为有效的放疗增敏剂，实现了放疗增敏三部曲：1）M1Exos被设计为在膜内部表达过氧化氢酶，可有效缓解肿瘤缺氧，并增强 DNA 损伤。 2）M1Exos中负载DNA损伤修复抑制剂，有效抑制DNA损伤修复。 3）M1Exos可以将M2巨噬细胞极化为M1表型，在M1Exos外部设计的抗PD-L1纳米体可以解除T细胞的免疫抑制，最终导致肿瘤抑制微环境的重塑。放疗增敏三部曲取得了优异的抗肿瘤功效，展示了工程免疫细胞衍生外泌体作为放疗增敏剂的良好效用，激发了未来探索不同类型免疫细胞衍生外泌体以增强放射治疗的努力。
- Exosome- and extracellular vesicle-based approaches for the treatment of lysosomal storage disorders.用于治疗溶酶体贮积症的基于外泌体和细胞外囊泡的方法。[Adv Drug Deliv Rev] PMID: 35878794
摘要：细胞生成的细胞外囊泡 (EV) 正在被设计为受生物启发的载体，用于靶向递送治疗剂以治疗难以控制的人类疾病，包括溶酶体贮积症 (LSD)。与现有的合成和半合成纳米级系统相比，工程 EV 为靶向递送治疗剂提供了明显的优势，例如在它们的生物相容性、循环寿命、将药物和生物制剂递送至靶细胞的效率以及从体内清除方面。在这里，我们回顾了与设计和制备 EV 作为药物和生物制剂靶向递送和治疗的治疗载体相关的文献，重点是 LSD。首先，我们介绍了 LDS 的基本病理生理学，并总结了目前诊断和治疗 LSD 的方法。其次，我们提供了有关 EV 的具体细节，包括亚型、生物发生、生物学特性及其治疗 LSD 的潜力。第三，我们回顾了设计用于治疗 LSD 的 EV 的最先进方法。最后，我们总结了工程 EV 用于 LSD 的探索性基础研究和应用研究，强调了当前面临的挑战，并确定了开发基于 EV 的疗法的新方向及其对临床医学的潜在影响。
- Adipocyte-Derived Exosomal MTTP Suppresses Ferroptosis and Promotes Chemoresistance in Colorectal Cancer.脂肪细胞衍生的外泌体 MTTP 抑制铁死亡并促进结直肠癌的化疗耐药性。[Adv Sci (Weinh)] PMID: 35978266
摘要：肥胖与晚期结直肠癌 (CRC) 患者的不良预后密切相关，但其机制仍不清楚。铁死亡是一种非凋亡性细胞死亡形式，其特征是脂质活性氧 (ROS) 积累和铁依赖性，并且与肿瘤的化学抗性有关。在这里，表明脂肪衍生的外泌体降低了 CRC 中铁死亡的易感性，从而促进了对奥沙利铂的化学抗性。研究发现，高体脂率结直肠癌患者血浆外泌体微粒体甘油三酯转移蛋白（MTTP）表达增加，可作为铁死亡的抑制剂，降低对化疗的敏感性。从机制上讲，MTTP/富含脯氨酸的酸性蛋白 1 (PRAP1) 复合物抑制锌指 E-box 结合同源框 1 的表达并上调谷胱甘肽过氧化物酶 4 和 xCT，导致多不饱和脂肪酸比率和脂质 ROS 水平降低。此外，在类器官中进行了实验，并在肥胖小鼠中建立了肿瘤植入模型，证明抑制 MTTP 增加了对化疗的敏感性。结果揭示了一种由脂肪来源的外泌体介导的新型细胞内信号通路，并表明靶向分泌型 MTTP 的治疗可能会逆转 CRC 中的奥沙利铂耐药性。
- Serum-derived extracellular vesicles: Novel biomarkers reflecting the disease severity of COVID-19 patients.血清衍生的细胞外囊泡：反映 COVID-19 患者疾病严重程度的新型生物标志物。[J Extracell Vesicles] PMID: 35979935
摘要：COVID-19 的特点是疾病严重程度广泛，需要确定其指标和潜在机制。然而，细胞外囊泡 (EV) 在 COVID-19 中的作用及其生物标志物潜力仍然很大程度上未知。为了识别轻度和重度 COVID-19 患者的特定 EV 特征，我们对 20 名轻度和 26 名重度 COVID-19 患者以及 16 名性别和年龄匹配的健康供体的 EV 组成进行了表征，其中包含一组八种不同抗体的成像流式细胞术（IFCM）。我们将获得的数据与 37 个临床、预先记录的生化和免疫学参数相关联。重症患者的血清中 CD13+ 和 CD82+ EV 含量增加，这分别与产生 IL-6 和循环髓源性抑制细胞 (MDSC) 以及促炎细胞因子的血清浓度呈正相关。轻度 COVID-19 患者的血清比健康供体的血清含有更多的 HLA-ABC+ EV，并且比严重的 COVID-19 患者的血清含有更多的 CD24+ EV。它们增加的丰度与疾病严重程度和 MDSC 的积累呈负相关，被认为是 COVID-19 免疫发病机制的关键驱动因素。总而言之，我们的结果支持血清 EV 作为 COVID-19 严重程度的强大生物标志物的潜力，并为未来旨在揭示 EV 在 COVID-19 进展中的作用的研究铺平道路。
- Serum exosome inflamma-miRs are surrogate biomarkers for asthma phenotype and severity.血清外泌体炎症-miR 是哮喘表型和严重程度的替代生物标志物。[Allergy] PMID: 35971848
摘要：哮喘是一种异质性疾病，具有多种表型、内型和严重程度，其中涉及不同的 T 细胞亚群。这些细胞表达特定的 miRNA（即炎症 miR），激活后可释放到血清中的外泌体中，并用作潜在炎症的生物标志物。因此，我们旨在评估来自不同哮喘患者亚组的血清外泌体中特定的 T 细胞 miRNA 特征。来自具有不同哮喘内型（T2高-特应性/T2高-非特应性/T2低）和严重程度（轻度/MA和中重度/MSA）的健康供体（N=30）和患者（N=119）的样本。收集人口统计学、临床、血液学和生化特征。预先选择了 12 个先前与不同 Th 亚群相关的 miRNA，并使用 RTqPCR 测量了它们在血清外泌体样品中的水平。我们检测到五种对血清外泌体具有高置信度的 miRNA：miR-16-5p、miR-21-5p、miR-126-3p、miR146a-5p 和 miR-215-5p。与 MA 相比，除 miR-16-5p 外，所有这些在 MSA 患者中均上调。创建了包含这些 miRNA 中的每一个的逻辑回归模型以区分这两种情况，使 ROC 曲线 AUC 为 0.896 (0.830-0.961)。 miR-21-5p 和 miR-126-3p 均参与 Th1/Th2 分化，在 T2 高特应性患者中特异性增强。值得注意的是，所有这些变化都是在秋季采集的样本中发现的。另一方面，IL-6 高的 MSA 患者，更肥胖、年龄更大、中性粒细胞和嗜碱性粒细胞计数以及 TNF 水平更高。因此，本研究表明，外泌体来源的免疫相关 miRNA，包括 miR-21-5p、miR-126-3p、miR-146a-5p 和 miR-215-5p 可用作哮喘表型/内型和严重程度的临床相关非侵入性生物标志物。
- Cancer Stem Cell Derived Extracellular Vesicles with Self-Functionalized 3D Nanosensor for Real-Time Cancer Diagnosis: Eliminating the Roadblocks in Liquid Biopsy.用于实时癌症诊断的具有自功能化 3D 纳米传感器的癌症干细胞衍生的细胞外囊泡：消除液体活检中的障碍。[ACS Nano] PMID: 35968931
摘要：通过从动态肿瘤异质性中捕获关键信息，用于确定癌症和潜在起源组织的液体活检对于克服现有组织活检和基于成像技术的局限性至关重要。一种新兴的具有细胞外囊泡 (EV) 的液体活检正在获得动力，但由于现有技术带来的生物学和技术挑战，其临床相关性受到质疑。现有技术的生物障碍包括无法通过同时收集多个 EV 内分子的信息来生成 EV 中分子结构、化学成分和功能变化的基本细节，无法进行整体定性分析，以及无法识别起源组织。技术障碍包括EV分离纯化和一些生物标志物，导致无法生成有关该疾病的全面信息。一种更有利的方法是在不使用标签的情况下生成有关疾病的整体信息。由于缺乏临床验证的癌症干细胞 (CSC) 特异性标志物以及现有技术对 EV 分离的依赖，现有的液体活检不可能进行这种无标记的诊断，从而破坏了基于 EV 的液体活检的临床相关性。在这里，CSC EVs 被用作一种独立的液体活检方式。我们假设用 CSC EV 跟踪外周血中 CSC 的信号将为准确的癌症诊断提供可靠的解决方案，因为 CSC 是导致肿瘤异质性的肿瘤起源。我们报告了用于 SERS 自功能化的极小纳米级探针的纳米工程 3D 传感器，能够对原本无法检测到的 CSC EV 进行综合分子和功能分析。实现了显着增强的 SERS 和超低检测限（每 10 μL 10 个 EV）。这归因于由于纳米探针的 3D 网络而有效的探针-EV 相互作用，确保同时检测多个 EV 信号。我们通过实验证明了 CSC EV 在癌症诊断中的关键作用。然后，我们完成了对这种癌症检测方式以及起源组织识别方式的初步验证。人工神经网络对三种难以检测的癌症（乳腺癌、肺癌和结直肠癌）具有 100% 的敏感性和 100% 的特异性将癌症与非癌症区分开来。将一种起源组织与所有其他组织区分开来的二元分类达到了 100% 的准确度，而通过多类分类同时识别所有三种起源组织的准确度高达 79%。这种非侵入性工具可以通过大量临床样本的验证来补充现有的癌症诊断、治疗监测以及纵向疾病监测。
- Islet-1 Mesenchymal Stem Cells-Derived Exosome-Incorporated Angiogenin-1 Hydrogel for Enhanced Acute Myocardial Infarction Therapy.Islet-1间充质干细胞衍生的外泌体结合血管生成素 1 水凝胶用于增强急性心肌梗塞治疗。[ACS Appl Mater Interfaces] PMID: 35920579
摘要：尽管干细胞衍生的外泌体已被公认为心肌梗死（MI）无细胞治疗的新候选者，但改善缺血组织中外泌体保留的挑战仍然存在。我们之前的研究表明，islet-1 (ISL1) 过表达增强了间充质干细胞 (MSCs) 的旁分泌功能并促进了 MI 模型中的血管生成。在这项研究中，收集了基因工程 ISL1-MSC 衍生的外泌体 (ISL1-MSCs-Exo)，并通过外泌体 RNA 测序分析。接下来，我们研究了 ISL1-MSCs-Exo 是否可以发挥治疗作用，并将它们掺入新的血管生成素-1 水凝胶（Ang-1 凝胶）中可以促进外泌体的保留并进一步增强其保护作用。我们的研究结果表明，ISL1-MSCs-Exo 可以在体外和体内发挥治疗作用，这可能是由于外泌体含量的改变。 Ang-1 凝胶增加了 ISL1-MSCs-Exo 在内皮细胞中的保留并增强了抗凋亡、增殖和血管生成能力。超声心动图显示，Ang-1 凝胶显着增强了 ISL1-MSCs-Exo 对 MI 的治疗效果。主要机制可能是由于 ISL1-MSCs-Exo 的保留增加，在此增强了缺血性心脏中的促血管生成作用。总之，我们的研究结果表明 ISL1-MSCs-Exo 单独具有内皮保护和促血管生成能力，Ang-1 凝胶可以显着保留 ISL1-MSCs-Exo 在缺血部位，从而提高内皮细胞的存活和血管生成并加速MI的恢复。这些结果不仅阐明了 ISL1-MSCs-Exo 与 Ang-1 凝胶结合的治疗机制，而且为缺血性疾病提供了有希望的治疗选择。
- All-in-One Strategy for Downstream Molecular Profiling of Tumor-Derived Exosomes.肿瘤衍生外泌体下游分子分析的一体化策略。[ACS Appl Mater Interfaces] PMID: 35916896
摘要：鉴于外泌体在癌症诊断和治疗中的重要性，了解外泌体的成分和功能非常重要。本文提出了一种基于纳米多孔 TiO 2 簇作为外泌体分离提取器和下游分子分析纳米反应器的综合表征外泌体蛋白的一体化策略。随着 TiO 2 亲水性和固有特性的提高，外泌体可以通过特异性结合和亲水性相互作用被多功能纳米装置捕获。外泌体和纳米器件之间的强协同效应确保了外泌体分离的高效率和特异性，具有高回收率和低污染。同时，纳米多孔TiO 2 簇也可以对纯化的外泌体进行高效的下游蛋白质组学分析。受益于纳米器件的多孔结构，裂解的外泌体蛋白高度集中在纳米孔中，从而实现高效的原位蛋白水解消化。因此，TiO 2 簇的独特特性确保了所有关于分离和分析外泌体的复杂步骤都可以在一个简单的纳米器件中高效完成。这一概念首先用来自细胞培养基的外泌体得到证实，其中获得了大量已鉴定的总蛋白和外泌体中的蛋白质组。利用这些吸引人的优点，集成平台的第一个示例已成功应用于复杂真实案例样本中外泌体的分析。不仅发现了196个候选差异蛋白生物标志物，而且还发现了许多与胃癌相关的重要细胞成分和功能。这些结果表明，基于纳米多孔 TiO 2 簇的多合一策略可以作为一个简单、经济高效的集成平台，以促进外泌体的综合分析。这种方法将为研究外泌体标记及其功能提供有价值的工具。
- Autophagy Is Impaired in Fetal Hypoplastic Lungs and Rescued by Administration of Amniotic Fluid Stem Cell Extracellular Vesicles.自噬在胎儿发育不全的肺中受损，并通过羊水干细胞细胞外囊泡的给药得以挽救。[Am J Respir Crit Care Med] PMID: 35671495
摘要：继发于先天性膈疝的肺发育不全的特点是分支形态发生减少，这是导致不良临床结果的原因。羊水干细胞细胞外囊泡 (AFSC-EVs) 的给药可挽救肺发育不全啮齿动物胎儿模型中的分支形态发生。在这里，我们假设 AFSC-EVs 通过影响自噬（正常肺发育所需的过程）发挥其再生潜力。我们计划评估整个妊娠期发育不良肺的自噬，并确定 AFSC-EV 给药是否通过自噬介导的机制改善分支形态发生。通过超速离心从 c-kit+ AFSC 条件培养基中分离 EV，并对其大小、形态和 EV 标记物进行表征。通过施用硝基芬和在人胎肺外植体中通过用 NSC23766 阻断 RAC1 活性来抑制大鼠胎儿中的分支形态发生。在体外（大鼠和人胎肺外植体）和体内（大鼠胎肺）分析自噬激活剂（BECN1 和 ATG5）和接头蛋白（SQSTM1/p62）的表达。使用 AFSC-EV 货物中含有的已知可调节自噬的 microRNA-17 和 -20a 抑制剂对大鼠胎儿原代肺上皮细胞进行了机制研究。结果表明大鼠和人类胎儿肺发育不全模型显示自噬减少主要在假腺体和小管阶段。 AFSC-EV 给药通过转移 EV 货物中包含的 miR-17和-20簇成员恢复了两种肺发育不全模型中的自噬。我们的研究表明，AFSC-EV 治疗部分通过 microRNA 货物转移恢复自噬来挽救分支形态发生。这项研究增强了我们对肺发育不全发病机制的理解，并为先天性膈疝婴儿的胎儿治疗干预创造了新的机会。
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