本周hzangs在最新文献中选取了10篇分享给大家，第1篇文章鉴定了细胞外囊泡中的支架蛋白，并提出功能蛋白和支架蛋白融合的策略用于工程化细胞外囊泡的构建；第2篇文章介绍了不同分离方法在分离人脑来源细胞外囊泡方面的性能差别；第3篇文章介绍了调控miR-223分选进入细胞外囊泡的两个蛋白；第6篇文章介绍了红细胞来源的工程化囊泡的体内代谢动力学及功能。
1.Identification of scaffold proteins for improved endogenous engineering of extracellular vesicles.鉴定支架蛋白以改善细胞外囊泡的内源工程[Nat Commun] PMID: 37550290摘要：细胞外囊泡（EV）作为下一代药物输送方式正在取得进展。目标蛋白与具有高 EV 分选能力的支架蛋白的基因融合代表了一种稳健的货物装载策略。为了解决此类支架蛋白的缺乏问题，我们利用一种简单可靠的检测方法，可以区分囊泡内货物蛋白和表面以及非囊泡蛋白，并比较 244 种候选蛋白的 EV 分选潜力。我们在五种类型的生产细胞中鉴定出 24 种具有保守的 EV 分选能力的蛋白质。 TSPAN2 和 TSPAN3 成为主要候选药物，并且优于经过充分研究的 CD63 支架。重要的是，这些工程化的细胞外囊泡显示出作为细胞培养物和小鼠中的递送工具的前景，正如管腔货物蛋白的有效转移以及不同功能实体的表面展示所证明的那样。这些支架的发现为基于细胞外囊泡的工程提供了一个平台。
2.Comprehensive characterization of human brain-derived extracellular vesicles using multiple isolation methods: Implications for diagnostic and therapeutic applications.使用多种分离方法全面表征人脑来源的细胞外囊泡：对诊断和治疗应用的影响[J Extracell Vesicles] PMID: 37563857摘要：细胞外囊泡（EV）已成为细胞间通讯的关键介质，以及中枢神经系统（CNS）中有前途的生物标志物和治疗方法。人脑源性 EV（BDEV）提供了大脑环境生理变化的全面快照，然而，BDEV 的分离以及为此目的的不同方法的比较尚未得到充分研究。在这项研究中，我们使用三种既定的分离方法比较了从老年人脑颞叶皮层分离的 EV 的产量、形态、亚型和蛋白质货物组成：尺寸排阻色谱 (SEC)、磷脂酰丝氨酸亲和捕获 (MagE) 和蔗糖梯度超速离心（SG-UC）。我们的结果表明，通过透射电子显微镜和纳米颗粒跟踪分析 (NTA) 评估，与 SEC 和MagE 方法相比，SG-UC 方法提供了最高的产率并收集了更大的 EV。对三种不同分离方法的 EV 样品进行定量串联质量标签 (TMT) 质谱分析，总共鉴定出 1158 个蛋白质，其中 SG-UC 显示出常见 EV 蛋白质的最佳富集度，且非 EV 蛋白质的污染较少。此外，SG-UC 样品富含与 ATP 活性和 CNS 维持相关的蛋白质，并且富含神经元和少突胶质细胞分子。相比之下，MagE 样品中与脂蛋白、细胞-基质连接和小胶质细胞相关的分子更加富集，而 SEC 样品中与细胞外基质、阿尔茨海默病和星形胶质细胞相关的分子高度富集。最后，我们通过使用超分辨率显微镜和流式细胞术进行单颗粒分析来验证蛋白质组结果。总的来说，我们的研究结果证明了不同分离方法在 EV 货物分子的产量、大小、富集度和单一 EV 检测方面的差异，表明分离方法的选择将对下游分析和蛋白质发现产生重大影响。
3. Two RNA-binding proteins mediate the sorting of miR223 from mitochondria into exosomes. 两种 RNA 结合蛋白介导 miR223 从线粒体到外泌体的分选[Elife] PMID: 37489754摘要：多泡体（MVB）与质膜的融合导致腔内囊泡（ILV）或外泌体的分泌。 RNA 结合蛋白 YBX1 促进了一种外泌体货物 RNA miR223 的分选 (Shurtleff et al., 2016)。我们发现 miR223 通过 5' 近端序列基序UCAGU 特异性结合 YBX1 的“冷休克”结构域（CSD），该基序可能代表分选所需的结合位点或结构特征。在分选到外泌体之前，大部分细胞质 miR223 存在于线粒体中。定位于线粒体基质的 RNA 结合蛋白 YBAP1 似乎是 miR223 富集到外泌体中的负调节因子。 YBAP1 丢失后，线粒体中的 miR223 水平下降，外泌体中的 miR223 水平增加。我们观察到 YBX1 在活细胞中线粒体和内体之间穿梭。 YBX1 还在细胞质中分配成 P 体颗粒 (Liu et al., 2021)。我们提出了一个模型，其中 miR223 和可能的其他 miRNA 储存在线粒体中，然后被 YBX1 动员到细胞质相凝聚颗粒中，捕获到内体中的内陷中，从而产生外泌体。
4.Scalable trapping of single nanosized extracellular vesicles using plasmonics. 使用等离子体激元可扩展捕获单个纳米尺寸的细胞外囊泡[Nat Commun] PMID: 37558710摘要：异质纳米级细胞外囊泡（EV）对于疾病检测、监测和治疗具有重要意义。然而，由于尺寸较小，使用光镊捕获这些纳米级细胞外囊泡一直具有挑战性。等离激元增强光捕获提供了一种解决方案。然而，现有的等离子体镊子的吞吐量有限，并且可能需要数十分钟才能捕获低浓度的颗粒。在这里，我们提出了一种称为几何诱导电流体动力镊子（GET）的创新方法，它克服了这些限制。 GET 产生多个电流体动力势，允许在几秒钟内并行传输和捕获单个 EV。通过在每个 GET 陷阱的中心集成纳米级等离子体腔，单个 EV 可以放置在等离子体腔附近，从而在激光照射时实现即时等离子体增强光学捕获，而不会产生有害的热效应。这些非侵入式可扩展混合纳米镊子为高通量等离子体增强单 EV 捕获和光谱学开辟了新的视野。其他潜在的影响领域包括纳米塑料表征和量子光子学的可扩展混合集成。
5.Quantitative and functional characterisation of extracellular vesicles after passive loading with hydrophobic or cholesterol-tagged small molecules.被动负载疏水性或胆固醇标记小分子后细胞外囊泡的定量和功能表征[J Control Release] PMID: 37567507摘要：细胞外囊泡（EV）是纳米级的细胞间信使，作为生物药物输送载体具有巨大的应用潜力。使用基因工程供体细胞用蛋白质、肽或 RNA 装载或装饰 EV 已经取得了很大进展，但分离后装载合成药物和使用天然来源的 EV 仍然具有挑战性。特别是，仍然缺乏评估小分子是否以及如何与样品中的其他成分与细胞外囊泡相关的定量数据。在这里，我们描述了基于疏水相互作用的小分子被动 EV 负载的系统和定量表征 - 通过疏水化合物的直接吸附，或通过胆固醇标签的亲水配体的膜锚定。单囊泡成像显示，两种配体类型均与 CD63 阳性 EV（外泌体）结合，但也与其他囊泡、颗粒和血清蛋白非特异性结合。疏水性化合物姜黄素和特比萘芬在 EV 上聚集，通过液相色谱-高分辨率质谱 (LC-HRMS) 进行定量，每个囊泡最多 10^6-10^7 个分子，没有明显饱和。对于这两种化合物，高密度 EV 负载导致形成大量电子密集的囊泡，如定量冷冻透射电子显微镜 (TEM) 检测到的那样，EV 细胞摄取减少以及姜黄素-EV 的毒性功能增强。相比之下，亲水性 mdm2 靶向环肽的胆固醇标记在每个囊泡约 10^4-10^5 个分子的密度下饱和，脂质组学显示增加而不是替代内源胆固醇。胆固醇锚定配体不会改变 EV 的大小或形态，并且此类 EV 保留其细胞摄取活性而不诱导细胞毒性。然而，在血清存在的情况下，胆固醇锚定的配体会迅速从囊泡中脱落。基于这些数据，我们得出结论：(1) 两种方法都允许用小分子装载 EV，但如果样品中存在其他成分，则容易发生非特异性化合物结合或重新分布，(2) 胆固醇锚定需要对制剂稳定性进行大幅优化体内应用，而（3）当依靠 EV 与疏水化合物的疏水相互作用来减轻理化性质的变化、EV 功能的丧失和潜在的细胞毒性时，需要仔细滴定装载密度。
6. Endocytosis of red blood cell extracellular vesicles by macrophages leads to cytoplasmic heme release and prevents foam cell formation in atherosclerosis.巨噬细胞对红细胞胞外囊泡的内吞作用导致细胞质血红素释放并防止动脉粥样硬化中泡沫细胞的形成[J Extracell Vesicles] PMID: 37553837摘要：细胞外囊泡（EV）可以由红细胞（RBC）大规模生产，并用于有效地传递治疗有效负载。然而，人们对 RBCEV 的天然生物学特性知之甚少。在这里，我们证明 RBCEV 主要被巨噬细胞和单核细胞吸收。这种摄取是一个主动过程，主要由内吞作用介导。 CD14+单核细胞与 RBCEV 一起孵育可诱导其分化为具有 Mheme 样表型的巨噬细胞，其特征是血红素加氧酶-1 (HO-1) 和 ATP 结合盒转运蛋白 ABCG1 上调。此外，在炎症刺激下，摄取RBCEV的巨噬细胞表现出表面CD86的减少和TNF-α分泌的减少。 HO-1 的上调归因于 RBCEV 中血红蛋白衍生的血红素。血红素通过血红素转运蛋白 HRG1 从晚期内体和溶酶体中内化的 RBCEV 中释放。因此，RBCEV 能够在体外减弱氧化低密度脂蛋白 (oxLDL) 处理的巨噬细胞形成泡沫细胞，并减少高脂饮食的 ApoE 基因敲除小鼠的动脉粥样硬化病变。总之，我们的研究揭示了 RBCEV 的摄取机制及其向巨噬细胞递送血红素，表明 RBCEV 在治疗动脉粥样硬化中的潜在应用。
7.Exosomal-miR-129-2-3p derived from Fusobacterium nucleatum-infected intestinal epithelial cells promotes experimental colitis through regulating TIMELESS-mediated cellular senescence pathway. 源自具核梭杆菌感染的肠上皮细胞的外泌体-miR-129-2-3p通过调节TIMELESS介导的细胞衰老途径促进实验性结肠炎[Gut Microbes] PMID: 37550944摘要：已知具核梭杆菌 (Fn) 感染会加剧溃疡性结肠炎 (UC)。然而，Fn 感染的肠上皮细胞 (IEC) 衍生的外泌体 (Fn-Exo) 与 UC 进展之间的联系尚未得到研究。通过 miRNA 测序鉴定了 Fn-Exo 和未感染的 IEC 衍生的外泌体 (Con-Exo) 中差异表达的 miRNA。然后，在体外和体内确定了Fn-Exo在UC发展中的生物学作用和机制。我们发现外泌体将 miR-129-2-3p 从 Fn 感染的 IEC 传递到未感染的IEC 中，加剧上皮屏障功能障碍和实验性结肠炎。从机制角度来看，Fn-Exo 通过 miR-129-2-3p/TIMELESS 轴诱导 DNA 损伤，随后激活 ATM/ATR/p53 通路，最终促进细胞衰老和结肠炎症。总之，Exo-miR-129-2-3p/TIMELESS/ATM/ATR/p53通路会加重细胞衰老、屏障损伤和实验性结肠炎。目前的研究揭示了 Fn 感染性 UC 进展中以前未知的调节途径。此外，血清中的外泌体-miR-129-2-3p和TIMELESS可能作为UC和Fn-high-UC的新型潜在诊断生物标志物。
8.Food-derived extracellular vesicles: natural nanocarriers for active phytoconstituents in new functional food. 食品源性细胞外囊泡：新型功能食品中活性植物成分的天然纳米载体[Crit Rev Food Sci Nutr] PMID: 37548408摘要：细胞外囊泡 (EV) 是细胞释放的天然存在的非复制颗粒，以其促进健康的作用和作为药物输送载体的潜力而闻名。人们对基于培养细胞衍生的 EV 的输送系统进行了广泛的研究。然而，它们也存在一些局限性，包括产量低、费用高、不适合口服给药以及应用中的安全问题。相反，食品衍生细胞外囊泡（FDEV）具有无法轻易替代的独特优势。本综述对 FDEV 的生物发生途径、组成和健康益处以及构建口服给药系统所需的技术进行了全面分析。此外，还探讨了 FDEV 作为口服纳米载体的优势和挑战，并讨论了当前在提供活性植物成分方面的研究进展。FDEV 作为活性分子口服递送的纳米载体平台，具有许多优点，例如方便的给药、高生物相容性、低毒性和固有的靶向性。然而，FDEV 的分离、表征、载药和应用方面仍然存在许多未解决的问题。技术创新和质量控制标准化是推动FDEV发展的关键。该综述旨在为基于FDEV口服给药系统开发新型功能食品提供前沿思路和基本质量控制指南。
9.Injectable photocurable Janus hydrogel delivering hiPSC cardiomyocyte-derived exosome for post-heart surgery adhesion reduction. 可注射的光固化 Janus 水凝胶提供 hiPSC 心肌细胞衍生的外泌体，用于减少心脏手术后粘连[Sci Adv] PMID: 37540739摘要：术后心包粘连会增加后遗症的风险，延长再次手术时间，并降低手术视野的可见度。在这里，我们介绍了一种可注射的 Janus 水凝胶，它在光交联后表现出不对称的粘附特性，持续输送诱导多能干细胞衍生的心肌细胞外泌体 (iCM-EXO)，用于减少心脏手术后的粘附。我们的研究结果表明，iCM-EXO 通过抑制转录因子核因子红细胞 2 相关因子 2 的激活，有效减轻过氧化氢处理的原代心肌细胞的氧化应激。值得注意的是，在大鼠心脏术后模型中，负载有 iCM-的 Janus 水凝胶EXO 具有双重功能，可作为抗氧化剂和抗心包粘连剂。这些水凝胶通过抑制胸腔巨噬细胞的募集，有效保护 iCM-EXO 免受 GATA6+ 腔巨噬细胞的清除。这些结果凸显了负载 iCM-EXO 的 Janus 水凝胶在涉及心脏手术患者的试验中用于临床安全性和有效性验证的巨大潜力，最终目标是在心脏直视手术期间常规给药。
10.An iPSC-derived exosome-pulsed dendritic cell vaccine boosts antitumor immunity in melanoma.iPSC 衍生的外泌体脉冲树突状细胞疫苗可增强黑色素瘤的抗肿瘤免疫力[Mol Ther] PMID: 37312452摘要：诱导多能干细胞（iPSC）表达广泛的肿瘤相关抗原，并对各种肿瘤发挥预防作用。然而，仍然存在一些问题，例如潜在的致瘤性、转运至淋巴结和脾脏的挑战以及有限的抗肿瘤作用。因此，设计一种安全有效的基于 iPSC 的肿瘤疫苗是必要的。我们制备了 iPSC 衍生的外泌体，并将其与 DC（树突状细胞）一起孵育进行脉冲，以探索其在小鼠黑色素瘤模型中的抗肿瘤作用。在体外和体内评估了用 iPSC 外泌体 (DC + EXO) 脉冲的 DC 疫苗诱导的抗肿瘤免疫反应。 DC+EXO疫苗接种后，提取的脾T细胞在体外有效杀死多种肿瘤细胞（黑色素瘤、肺癌、乳腺癌、结直肠癌）。此外，在小鼠模型中，DC+EXO疫苗接种显着抑制了黑色素瘤的生长和肺转移。此外，DC + EXO 疫苗接种可诱导长期 T 细胞反应并防止黑色素瘤再次进展。最后，生物相容性研究表明，DC 疫苗不会显着改变正常细胞和小鼠内脏的活力。因此，我们的研究可能为临床使用安全有效的基于 iPSC 的肿瘤疫苗提供前瞻性策略。
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