本周hzangs在最新文献中选取了12篇分享给大家，第1篇文章介绍了一种用于单个细胞外囊泡分析的技术策略；第2篇文章阐释了细胞外囊泡作为细胞废弃物运载载体的功能；第3篇文章介绍了MSC线粒体转移的研究进展；第5篇文章介绍了工程化细胞外囊泡用于展示和递送抗原；第10篇文章介绍了一种囊泡表面蛋白成像策略。
1.Plasmon-Enhanced Single Extracellular Vesicle Analysis for Cholangiocarcinoma Diagnosis.
用于胆管癌诊断的等离子增强单细胞外囊泡分析。
[Adv Sci (Weinh)] PMID: 36698298摘要：胆管癌 (CCA) 是一种致命性疾病，通常在无法切除的晚期才被发现。目前，还没有有效的诊断方法或生物标志物可以高可信度地早期检测 CCA。分析从液体活检中获取的肿瘤来源的细胞外囊泡 (tEV)为实现这一目标提供新的机会。在这里，报告了一种先进的纳米等离子体传感技术，称为 FLEX（荧光放大细胞外囊泡传感技术），用于灵敏和稳健的单 EV 分析。在 FLEX 测定中，EV 被捕获在等离子体金纳米孔表面上，并针对癌症相关生物标志物进行免疫标记以识别 tEV。底层等离子体金纳米孔结构然后放大 EV 的荧光信号，这是单个 EV 水平的有效放大过程。 FLEX EV 分析揭示了 tEV 及其标记水平的广泛异质性。 FLEX 还检测到由于信号微弱而无法通过传统 EV 荧光成像检测到的小型 tEV。肿瘤标志物（MUC1、EGFR 和 EPCAM）在 CCA 中被识别，这种标志物组合用于检测临床胆汁样本中的 tEV。 FLEX 测定法检测到 CCA，曲线下面积为 0.93，明显优于目前的临床标志物。灵敏准确的纳米等离子体 EV 传感技术有助于早期 CCA 诊断。
2.Exosome Release Delays Senescence by Disposing of Obsolete Biomolecules.
外泌体释放通过处理陈旧的生物分子延缓衰老。
[Adv Sci (Weinh)] PMID: 36683247摘要：陈旧生物分子的积累会加速细胞衰老和机体衰老。两种高效的细胞内系统，即泛素-蛋白酶体系统和自噬-溶酶体系统，在处理细胞废物中起着重要作用。然而，多细胞生物如何协调处理过时分子并延缓衰老仍不清楚。在此，表明通过 GW4869 或 Rab27a-/- 阻止外泌体释放加速各种细胞和小鼠的衰老，同时通过营养限制刺激外泌体释放延缓衰老。有趣的是，外泌体是从缺乏血清的细胞或饮食受限的人体血浆中分离出来的，富含垃圾生物分子，包括错误折叠的蛋白质、氧化脂质和蛋白质。这些细胞废物可以被巨噬细胞吞噬，最终在体内分解。抑制营养感应 mTORC1 信号会增加外泌体释放并延缓衰老，而 mTORC1 的组成型激活会减少外泌体分泌并加剧体外和小鼠的衰老。值得注意的是，外泌体释放的抑制减弱了营养限制或雷帕霉素延迟的衰老，支持外泌体分泌在此过程中的关键作用。这项研究揭示了一种潜在的机制，通过这种机制，通过外泌体和巨噬细胞协调有害生物分子的处理，刺激的外泌体释放可以延迟多细胞生物体的衰老。
3.Mechanisms behind therapeutic potentials of mesenchymal stem cell mitochondria transfer/delivery.
间充质干细胞线粒体转移/递送治疗潜力背后的机制。
[J Control Release] PMID: 36706838摘要：间充质基质/干细胞 (MSC) 通过各种机制发挥其治疗作用，包括它们的分化能力、产生不同的生长因子、免疫调节因子和细胞外囊泡 (EV)。除了上述机制外，最近还注意到了 MSC 治疗潜力的一个新方面，即通过线粒体转移发生。 MSCs 线粒体转移的各种方法已用于研究中，以从其治疗潜力中获益。在这些方法中，MSCs移植后细胞间接触的线粒体转移、EVs 介导的线粒体转移以及MSCs 分离线粒体 (MSCs-mt) 的使用得到了很好的研究。病理条件可以影响受损微环境中的细胞并导致细胞线粒体损伤。由于细胞线粒体功能的缺陷导致ATP产生减少和随后的细胞死亡，恢复线粒体含量、功能和止血可以影响受损细胞的功能。各种研究表明，MSCs 线粒体转移到其他细胞可以影响重要过程，如增殖、分化、细胞代谢、炎症反应、细胞衰老、细胞应激和细胞迁移。细胞属性和行为的这些变化对于治疗目的非常重要。4.Exosomes as perioperative therapeutics to limit organ injury.
外泌体作为围手术期疗法来限制器官损伤。
[Br J Anaesth] PMID: 36682935摘要：全世界每年有大约 4000 万人接受手术，围手术期器官损伤是一种常见的主要并发症。缺血预处理是一种强大的技术，可减少心脏、肺、肠道、大脑和肾脏缺血再灌注损伤实验模型中的器官损伤。然而，缺血预处理一直是转化为临床实践的挑战。我们描述了如何利用分离的预处理外泌体（含有许多细胞存活介质的分泌囊泡）克服缺血预处理的一些转化障碍。在围手术期递送外泌体可能成为预防围手术期器官损伤的一种有前途的新治疗策略。
5.Displaying and delivering viral membrane antigens via WW domain-activated extracellular vesicles.
通过 WW 结构域激活的细胞外囊泡展示和递送病毒膜抗原。
[Sci Adv] PMID: 36706192摘要：包膜病毒表面表达的膜蛋白是构象抗原，很容易被免疫系统的 B 细胞识别。一种有效的疫苗需要在保留特定表位结构的脂质膜中合成和递送这些天然构象抗原。我们已经创建了一种基于细胞外囊泡的技术，该技术允许将病毒膜抗原选择性地募集到 WW 域激活的细胞外囊泡 (WAEV) 的表面上。 WAEV 的出芽需要分泌性载体相关膜蛋白 3，它通过其脯氨酸-脯氨酸-丙氨酸-酪氨酸基序与 WW 结构域相互作用，将融合的病毒膜抗原募集到 WAEV 上。用 WAEV 上展示的流感和 HIV 病毒膜蛋白进行免疫会引发病毒特异性中和抗体的产生，并且在流感抗原的情况下，可以保护小鼠免受致命的病毒感染。因此，WAEV 代表了一个多功能平台，用于呈递和递送膜抗原作为针对流感、HIV 和许多其他潜在病毒病原体的疫苗。
6.Biomimetic synthesis and optimization of extracellular vesicles for bone regeneration.
用于骨再生的细胞外囊泡的仿生合成和优化。
[J Control Release] PMID: 36706840摘要：临界尺寸的骨缺损修复需求量很大，但很难治疗。现代疗法，例如自体移植和基于细胞的疗法，面临局限性，包括潜在的免疫排斥和肿瘤发生。因此，由于 EV 的脂质、蛋白质和核酸的复杂组成，以及它们的低免疫原性和先天性细胞靶向特征，已经提出基于细胞外囊泡 (EV) 的策略作为组织再生的新方法。尽管 EV 具有这些显着特征，但天然 EV 的仿生合成和优化可以导致生物活性增强、细胞摄取增加和特定细胞靶向，旨在实现最佳治疗效果。为了最大限度地发挥其功能，可以将这些纳米颗粒整合到骨移植生物材料中，以实现卓越的骨再生。在此，我们总结了来自不同细胞类型的天然 EV 在骨再生中的作用，优化仿生合成 EV 在骨再生中的当前策略，并讨论了应用骨移植生物材料输送 EV 修复骨缺损的最新进展。我们专注于优化具有不同功能的 EV 的不同策略，以及关于从载有 EV 的生物材料中实现纳米粒子的时间控制释放的最新研究。此外，我们深入讨论了当前的几个挑战和提出的解决方案，旨在提供对当前进展的洞察、对未来发展方向的启发以及对该领域临床应用的激励。
7.Renal Endothelial Cell-Targeted Extracellular Vesicles Protect the Kidney from Ischemic Injury.
肾内皮细胞靶向细胞外囊泡保护肾脏免受缺血性损伤。
[Adv Sci (Weinh)] PMID: 36416304摘要：内皮细胞损伤在缺血性急性肾损伤（AKI）中起关键作用，并参与AKI的进展。靶向肾内皮细胞治疗可能会改善血管损伤并进一步改善缺血性 AKI 的预后。在此，鉴定了 P-选择素作为内皮细胞缺血性 AKI 的生物标志物，并开发了具有成像和治疗功能的 P-选择素结合肽 (PBP) 工程化细胞外囊泡 (PBP-EV)。结果表明，PBP-EV 表现出对受损肾脏的选择性靶向倾向，同时通过分子成像量化肾脏中 P-选择素的表达，为 AKI 的早期诊断提供时空信息。同时，PBP-EVs 通过减轻炎症浸润、改善修复性血管生成和改善肾实质的适应不良修复，在促进肾脏修复和抑制纤维化方面显示出优越的肾脏保护功能。总之，PBP-EVs 作为本研究中设计的缺血性 AKI 治疗诊断系统，在 AKI 的早期阶段提供时空诊断，以帮助指导个性化治疗并表现出卓越的肾保护作用，为设计提供概念验证数据基于 EV 的治疗诊断策略可促进肾脏恢复并进一步改善 AKI 后的长期结果。
8.Advances in Extracellular Vesicle Nanotechnology for Precision Theranostics.
用于精密治疗的细胞外囊泡纳米技术的进展。
[Adv Sci (Weinh)] PMID: 36373730摘要：细胞外囊泡 (EV) 越来越多地被认为是影响许多病理生理过程的重要细胞替代物，包括细胞稳态、癌症进展、神经系统疾病和传染病。这些行为使EV在疾病诊断和治疗的临床应用中具有广阔的应用前景。许多研究表明，EV 在用于早期疾病诊断的药物输送和循环生物标志物方面优于传统的合成载体，为现代治疗学开辟了新领域。尽管具有这些临床潜力，但含有多种细胞成分（如核酸、蛋白质和代谢物）的 EV 具有高度异质性和小尺寸。 EV 的制备、工程和分析技术的局限性对临床转化造成了技术障碍。本文旨在对 EV 领域的生物医学应用新兴技术及其临床转化中涉及的挑战进行批判性概述。讨论了当前用于纯化和识别 EV 的方法。此外，还介绍了为增强可扩展生产和改进货物装载以及肿瘤靶向而开发的工程策略。阐明了 EV 的卓越临床潜力，特别是在不同细胞来源及其在下一代诊断和治疗平台中的应用方面。
9.Engineered Microparticles for Treatment of Murine Brain Metastasis by Reprograming Tumor Microenvironment and Inhibiting MAPK Pathway.
通过重编程肿瘤微环境和抑制 MAPK 通路治疗小鼠脑转移的工程微粒。
[Adv Sci (Weinh)] PMID: 36698296摘要：脑转移 (BRM) 在晚期肺癌中很常见。然而，由于血脑屏障 (BBB) 和免疫抑制肿瘤微环境 (ITME)，它们的治疗具有挑战性。微粒 (MP) 是一种细胞外囊泡，可作为生物相容性药物输送载体，可通过基因工程技术进一步调节。比较了由不同损伤诱导的细胞制备的 MP，发现经辐射处理的细胞释放微粒 (RMP) 实现了最佳靶向和巨噬细胞活化。泛素特异性蛋白酶 7 (USP7) 可同时调节肿瘤生长并重编程 M2 巨噬细胞 (M2 巨噬细胞)，被发现在 BRM 中表达。然后构建工程化的 RMP，其包括：1) 以 M2Q 为目标并重新编程的 RMP 载体； 2) 一种基因表达的SR-B1 靶向肽，用于改善 BBB 通透性；和 3) 一种 USP7 抑制剂，可杀死肿瘤细胞并重新编程 M2 细胞。这些 RMP 在小鼠体外和体内成功地穿过 BBB 并靶向 M2M，有效地重新编程 M2M 并提高小鼠 BRM 模型的存活率。当与免疫检查点封锁相结合时，治疗效果会进一步增强。本研究为使用基因工程 MP 治疗 BRM 提供了概念验证。
10.Dual Imaging Single Vesicle Surface Protein Profiling and Early Cancer Detection.
双成像单囊泡表面蛋白分析和早期癌症检测。
[ACS Appl Mater Interfaces] PMID: 36598405摘要：单囊泡分子谱分析有可能通过在体液中存在正常 EV 的情况下精确探测与癌症相关的细胞外囊泡 (EV) 来改变癌症检测和监测，但由于 EV 体积小、表面抗原丰度低，因此具有挑战性单个囊泡和复杂的生物基质。在这里，我们报告了一种简便的双成像单囊泡技术 (DISVT)，用于单个 EV 的表面蛋白分析和目标特异性 EV 亚型的量化，该技术基于从稀释的生物体液中直接分子捕获 EV、双 EV-蛋白质荧光-光散射成像，使用Bash 脚本、Python 和 ImageJ 进行快速图像分析。等离子体金纳米粒子 (AuNP) 用于标记和检测单个 EV 上的目标表面蛋白标记，并在单粒子水平上进行暗场光散射成像。蒙特卡罗计算估计 AuNP 可以检测直径小至 40 nm 的 EV。使用 DISVT，我们分析了来自几个乳腺癌细胞系的单个 EV 的感兴趣的表面蛋白标记。对来自健康供体和乳腺癌患者的血浆 EV 的研究表明，DISVT 而非传统的批量酶联免疫吸附试验可在早期检测到人表皮生长因子受体 2 (HER2) 阳性乳腺癌。 DISVT 还可以精确地区分HER2 阳性乳腺癌和 HER2 阴性乳腺癌。我们还表明，与早期患者相比，局部晚期患者的肿瘤相关 EV 数量增加了两倍。这些研究表明，使用 DISVT 对单个 EV 表面蛋白进行分析可以为早期癌症检测和定量监测提供一种简便且高灵敏度的方法。
11.Circulating Extracellular Vesicle-Propagated microRNA Signature as a Vascular Calcification Factor in Chronic Kidney Disease.
循环细胞外囊泡传播的 microRNA 特征作为慢性肾脏疾病中的血管钙化因子。
[Circ Res] PMID: 36700539摘要：慢性肾脏病 (CKD) 通过血管平滑肌细胞 (VSMC) 的表型转换加速血管钙化。我们研究了在肾脏和 VSMC 之间循环的小细胞外囊泡 (sEV) 的作用，并发现了相关的 sEV 传播的 microRNA (miRNA) 及其生物信号通路。我们通过腺嘌呤诱导的肾小管间质纤维化在大鼠和小鼠中建立了 CKD 模型。当用大鼠 CKD 血清处理时，A10 胚胎大鼠 VSMC 的培养物显示osterix (Sp7)、骨钙素 (Bglap) 和骨桥蛋白(Spp1) 的钙化和转录增加。 sEV，而不是 sEV 耗尽的血清，加速了 VSMC 的钙化。中性鞘磷脂酶和 sEV 的生物发生/释放抑制剂 GW4869（每 2 天 2.5 mg/kg）的腹膜内给药可抑制高磷饮食下 CKD 小鼠的胸主动脉钙化。 GW4869 诱导成骨标记基因的钙化和转录几乎完全恢复。在 CKD 中，sEV 的 miRNA 转录组显示 4 个miRNA，miR-16-5p，miR-17~92簇来源的 miR-17-5p / miR-20a-5p 和miR-106b-5p 被耗尽。随着肾功能恶化，它们在来自 CKD 患者的 sEVs 中的表达降低。用每种 miRNA 模拟物转染 VSMC 可减轻钙化。计算机分析表明，VEGFA（血管内皮生长因子 A）是这些 miRNA 的聚集靶点。我们发现在高磷饮食下 CKD 小鼠的胸主动脉中 VEGFA 转录增加了 16 倍，而 GW4869 逆转了这一点。用索拉非尼、呋喹替尼、舒尼替尼或靶向 VEGFR2 的 siRNA 抑制VEGFA-VEGFR2 信号传导可减轻 VSMC 中的钙化。口服呋喹替尼（每天 2.5 mg/kg）4 周可抑制小鼠主动脉中成骨标记基因的转录。 miR-16-5p、miR-17-5p、20a-5p和miR-106b-5p预测腹主动脉钙化的曲线下面积分别为0.7630、0.7704、0.7407和0.7704。循环 sEV 的miRNA 转录组学特征揭示了它们的病理作用，缺乏在 CKD 驱动的血管钙化中靶向 VEGFA 信号的钙化保护性 miRNA。这些 sEV 传播的 miRNA 是血管钙化的潜在生物标志物和治疗靶点。
12.NLRP3 Inflammasome Activation Through Heart-Brain Interaction Initiates Cardiac Inflammation and Hypertrophy During Pressure Overload.
NLRP3 炎症小体通过心脑相互作用激活，在压力超负荷期间引发心脏炎症和肥大。
[Circulation] PMID: 36440584摘要：对心脏的机械压力，如高血压，会引发炎症并导致肥厚性心脏病。然而，炎症的调节机制及其在应激心脏中的作用仍不清楚。 IL-1β (interleukin-1β) 是一种促炎细胞因子，可引起心脏肥大和心力衰竭。在这里，我们表明神经信号激活NLRP3炎性体以产生 IL-1β，从而在受压心脏中诱导适应性肥大。使用多种动物模型，包括用腺苷三磷酸双磷酸酶、脂多糖、2'(3')-O-(4-苯甲酰基苯甲酰基)-ATP、MCC950、抗-IL-1β抗体、可乐定、伪麻黄碱、异丙肾上腺素和比索洛尔的药物治疗，左星状神经节切除术，并用辣椒素消融心脏传入神经。评估了心脏功能和形态、基因表达、心肌 IL-1β 和 caspase-1 活性以及细胞外 ATP 水平。使用来自大鼠新生儿和人微血管内皮细胞系的原代心肌细胞和成纤维细胞进行体外实验。评估细胞表面积和增殖。 NLRP3 的基因破坏导致 IL-1β 产生、心脏肥大和压力过载期间的收缩功能显着丧失。骨髓移植实验揭示了 NLRP3 在心脏非免疫细胞中在心肌 IL-1β 产生和心脏表型中的重要作用。细胞外 ATP 的药理学耗竭或 P2X7 受体的基因破坏抑制了压力超负荷期间心肌 NLRP3 炎性体活动，表明 ATP/P2X7 轴在心脏炎症和肥大中的重要作用。细胞外 ATP 在体外以 NLRP3 和IL-1β 依赖性方式诱导心肌细胞肥大变化。交感神经系统的操纵表明交感神经传出神经是细胞外 ATP 的主要来源。消除交感神经传出神经 ATP 释放、心脏传入神经消融或亲脂性β受体阻滞剂可降低心脏细胞外 ATP 水平，并抑制 NLRP3 炎性体激活、IL-1β 产生和压力超负荷期间的适应性心脏肥大。心脏炎症和肥大受心脑相互作用调节。控制神经信号可能对治疗高血压性心脏病很重要。
今天的整理就到这里。希望大家可以有所收获。大家下周见！
