本周hzangs在最新文献中选取了12篇分享给大家，第1篇文章介绍了一种可以用于重编程肿瘤相关成纤维细胞的工程化细胞外囊泡；第2篇文章工程化改造了细胞外囊泡用于清除ROS和促进组织再生；第4篇文章介绍了糖酵解活性对细胞外囊泡形成的影响；第6篇文章介绍了成人心肌细胞来源囊泡用于治疗心脏纤维化；第10篇文章探讨了干细胞衍生细胞外囊泡用于衰老干预。
1.Engineered extracellular vesicles for targeted reprogramming of cancer-associated fibroblasts to potentiate therapy of pancreatic cancer.
设计细胞外囊泡以针对性地重编程癌症相关成纤维细胞，从而增强胰腺癌的治疗。
[Signal Transduct Target Ther] PMID: 38910148
摘要：胰腺癌是一种致命的恶性肿瘤，死亡率很高，目前治疗选择很少。胰腺癌中的肿瘤微环境 (TME) 以纤维化和癌症相关成纤维细胞 (CAF) 的存在为特征，对肿瘤进展和治疗耐药性都具有关键影响。工程化细胞外囊泡 (EV) 领域的最新进展为胰腺癌的靶向治疗提供了新途径。本研究旨在开发工程化 EV，用于靶向重编程 CAF 并调节胰腺癌中的 TME。从骨髓间充质干细胞 (BMSC) 获得的 EV 装载有miR-138-5p 和抗纤维化药物吡非尼酮 (PFD)，并用整合素 α5 靶向肽 (称为IEVs-PFD/138) 进行表面修饰，以重编程 CAF 并抑制其促肿瘤作用。整合素α5靶向肽修饰增强了EVs靶向CAF的能力。miR-138-5p直接抑制FERMT2-TGFBR1复合物的形成，抑制TGF-β信号通路激活。此外，miR-138-5p通过直接靶向FERMT2-PYCR1复合物抑制脯氨酸介导的胶原合成。EVs中miR-138-5p与PFD的结合协同促进CAF重编程并抑制CAFs的促癌作用。使用原位富含基质和患者来源的异种移植小鼠模型进行的临床前实验获得了有希望的结果。特别是，IEVs-PFD/138有效地重编程了CAFs并重塑了TME，从而降低了肿瘤压力，增强了吉西他滨灌注，改善了肿瘤缺氧，并提高了癌细胞对化疗的敏感性。因此，本研究开发的策略可以改善化疗结果。利用 IEVs-PFD/138 作为靶向治疗剂来调节 CAFs 和 TME 代表了一种有前途的胰腺癌治疗方法。
2.Engineering extracellular vesicles for ROS scavenging and tissue regeneration.
设计细胞外囊泡用于ROS清除和组织再生。
[Nano Converg] PMID: 38922501
摘要：干细胞疗法有望实现组织再生，但仍存在重大挑战。作为一种更安全、更有效的替代疗法，源自干细胞的细胞外囊泡 (EV) 表现出激活关键信号级联的卓越能力，从而促进组织修复。EV 是一种纳米级膜囊泡，通过封装多种蛋白质、脂质和核酸来介导细胞间通讯。它们的治疗潜力在于运送货物、激活信号通路和有效缓解氧化应激——这是克服基于干细胞的组织修复局限性的重要方面。本综述重点介绍 EV 在组织再生中的设计和应用，强调其在调节活性氧 (ROS) 通路中的作用。此外，我们还探索了增强 EV 治疗活性的策略，包括抗氧化防御蛋白的功能化和整合。了解这些分子机制对于优化基于EV 的再生疗法至关重要。对 EV 和 ROS 信号调节的深入了解为利用 EV 潜力的有针对性和有效的再生疗法铺平了道路。
3.Investigating Novel Therapeutic Approaches for Idiopathic Short Stature: Targeting siRNA and Growth Hormone Delivery to the Growth Plate Using Exosome Nanoparticles.
研究特发性矮小症的新型治疗方法：利用外泌体纳米粒子将 siRNA 和生长激素递送至生长板。
[Adv Sci (Weinh)] PMID: 38639394
摘要：特发性身材矮小 (ISS) 是一种常见的儿童疾病，其潜在原因大部分未知。最近的研究强调了循环外泌体在各种疾病发病机制中的作用，但它们与 ISS 的联系仍未得到探索。在实验中，人类软骨细胞与 ISS 患者的血浆外泌体共培养，导致软骨细胞生长和骨形成受损。特定长链非编码 RNA (lncRNA) ISSRL 水平升高被确定为 ISS 的一个区别因素，具有高度特异性和敏感性。沉默 ISS 血浆外泌体中的 ISSRL 可逆转对软骨细胞增殖和骨形成的抑制。相反，软骨细胞中 ISSRL 的过度表达会阻碍其生长和骨形成，揭示其通过 miR-877-3p/GZMB轴的作用机制。随后，设计出具有精确软骨靶向能力的外泌体 (CT-Exo-siISSRL-oeGH)，并装载针对 ISSRL 和生长激素的定制 siRNA。这种创新方法提供了一种治疗 ISS 的策略，即纠正生长板软骨中异常的非编码 RNA 表达，并精确输送生长激素以促进骨骼生长。这项研究为 ISS 的诊断和治疗提供了宝贵的见解，凸显了工程外泌体的潜力。
4.Glycolysis in hepatic stellate cells coordinates fibrogenic extracellular vesicle release spatially to amplify liver fibrosis.
肝星状细胞中的糖酵解在空间上协调纤维化细胞外囊泡的释放，从而增强肝纤维化。
[Sci Adv] PMID: 38941469
摘要：肝纤维化的特征是血管周围肝星状细胞 (HSC) 的激活、纤维化纳米级细胞外囊泡 (EV) 的释放以及 HSC 糖酵解的增加。然而，HSC 中的糖酵解如何通过组织区域特异性途径协调纤维化扩增仍然难以捉摸。在这里，我们证明 HSC 特异性基因抑制糖酵解可减轻肝纤维化。此外，空间转录组学揭示了肝脏周围区纤维化介导的 EV 相关途径上调，而糖酵解基因抑制可消除这种上调。从机制上讲，HSC 中的糖酵解通过增强启动子区域组蛋白 3 赖氨酸 9 乙酰化来上调 EV 相关基因（如 Ras 相关蛋白 Rab-31 (RAB31)）的表达，从而增加 EV 释放。从功能上讲，这些糖酵解依赖性 EV 增加了受体 HSC 中的纤维化基因表达。此外，与糖酵解功能正常的小鼠 EV 相比，来自糖酵解缺陷小鼠的 EV 可消除肝纤维化扩增。总之，HSC 中的糖酵解通过促进肝周围区纤维化 EV 释放来扩增肝纤维化，这代表了一种潜在的治疗靶点。
5.Netrin-1-engineered endothelial cell exosomes induce the formation of pre-regenerative niche to accelerate peripheral nerve repair.
Netrin-1 设计的内皮细胞外泌体诱导预再生生态位的形成，以加速周围神经修复。
[Sci Adv] PMID: 38941462
摘要：血管微环境的形成是周围神经再生早期的关键。然而，血管微环境在周围神经修复调控中的机制尚不清楚。在周围神经损伤（PNI）后，神经残端发现Netrin-1（NTN1）上调。在此，我们证明了NTN1高内皮细胞（NTN1 + ECs）是血管微环境的关键组成部分，促进血管生成、轴突再生和修复相关表型。我们还发现NTN1 + EC衍生的外泌体（NTN1 EC-EXO）在血管微环境的形成中起着关键作用。多组学分析进一步证实NTN1 EC-EXO携带低水平表达的let7a-5p并激活与微环境形成相关的关键通路，包括粘着斑、轴突引导、磷脂酰肌醇3-激酶-AKT和哺乳动物雷帕霉素靶蛋白信号通路。总之，我们的研究表明，NTN1 EC-EXO 诱导的预再生生态位构建可以为神经修复建立有益的微环境，并促进PNI 后的功能恢复。
6.Adult cardiomyocytes-derived EVs for the treatment of cardiac fibrosis.
成人心肌细胞衍生的 EV 用于治疗心脏纤维化。
[J Extracell Vesicles] PMID: 38940266
摘要：心脏纤维化是心血管疾病的常见病理特征，由成纤维细胞过度活化和细胞外基质 (ECM) 过度沉积引起，导致心脏功能受损，并可能导致心力衰竭或心律失常。心肌细胞(CM) 释放的细胞外囊泡 (EV) 调节心肌稳态所必需的各种生理功能，而这些功能在心脏病中会被破坏。因此，健康 CM 衍生的 EV 代表了一种有前途的无细胞疗法，可用于治疗心脏纤维化。为此，我们优化了人类成人 CM 的培养条件，以通过使用确定的小分子组合获得大量 EV，而不会损害细胞完整性。通过超速离心分离 EV，并分析其特性。最后，测试它们对纤维化的影响。使用我们的培养系统用源自 CM 的 EV 处理 TGFβ 激活的人类心脏成纤维细胞，导致成纤维细胞活化标志物和 ECM 积累减少。挽救的表型与特定的 EV 货物有关，包括多种肌细胞特异性和抗纤维化 microRNA，尽管它们单独使用的效果不如 EV 治疗有效。值得注意的是，通路分析表明，EV 治疗逆转了活化成纤维细胞的转录并降低了几种信号通路，包括 MAPK、mTOR、JAK/STAT、TGFβ 和 PI3K/Akt，所有这些通路都参与纤维化发展。在心脏纤维化动物模型中，心脏内注射 CM 衍生的 EV 减少了纤维化面积并增加了血管生成，这与心脏功能的改善相关。这些发现表明，源自人类成人 CM 的 EV 可能因其抗纤维化特性和货物特异性而为心脏纤维化提供有针对性且有效的治疗方法。
7.Cardiac tissue-resident vesicles differentially modulate anti-fibrotic phenotype by age and sex through synergistic miRNA effects.
心脏组织驻留囊泡通过协同 miRNA 效应根据年龄和性别差异调节抗纤维化表型。
[Biomaterials] PMID: 38941684
摘要：衰老是心血管疾病的风险因素，心血管疾病是全球死亡的主要原因。心脏纤维化是反复心肌梗塞的有害结果，会增加发病率和未来受伤的风险。有趣的是，年轻人和老年人以及男性和女性的心脏纤维化的发生率和结果都不同。在这里，我们首次在人类和小鼠模型中从年轻或老年男性和女性的左心室 (LV) 中识别和分离基质结合的细胞外囊泡。这些 LV 囊泡 (LVV) 在人类和小鼠的这四个群体中显示出形态和内容的差异。我们还在体外研究了LVV 对纤维化的影响，老年男性 LVV 具有促纤维化作用，而其他 LVV 具有抗纤维化作用。从这些 LVV 中，我们可以识别出促进抗纤维化作用的治疗性 miRNA。我们识别出四种 miRNA，它们一起转染时（但单独转染时没有）表现出显着的心脏保护作用。这表明 miRNA 协同作用可以调节细胞反应，而不仅仅是单个 miRNA，也表明生物制剂相关的治疗效果可以通过使用非免疫活性剂来重现。此外，LVV miRNA 含量的慢性变化可能是导致心脏纤维化临床结果存在性别和年龄差异的主要因素。
8.FUS Selectively Facilitates circRNAs Packing into Small Extracellular Vesicles within Hypoxia Neuron.
FUS 选择性地促进 circRNA 包装到缺氧神经元内的小细胞外囊泡中。
[Adv Sci (Weinh)] PMID: 38924471
摘要：细胞外小囊泡（sEVs）中含有丰富的环状RNA（circRNAs），参与细胞过程，特别是缺氧。然而，缺氧条件下circRNAs如何包装成神经元sEVs尚不清楚。该研究揭示了缺氧神经元中融合肉瘤蛋白（FUS）促进功能性circRNAs装载到sEVs中的空间机制。研究发现，FUS从细胞核易位到细胞质，并且在缺氧神经元sEVs中比在正常sEVs中更富集。缺氧应激下，细胞质FUS与sEVs标志蛋白CD63在细胞质应激颗粒（SGs）中形成聚集体。同时，细胞质FUS将功能性细胞质circRNA募集到SGs。当缺氧应激缓解和 SG 降解时，细胞质 FUS 会随这些circRNA 从 SG 运输到 sEV。经验证，FUS 敲除显著减少了 SG 中circRNA 的募集，导致 sEV 中的 circRNA 负载较低，这也由细胞质中 circRNA 的积累证实。此外，研究表明 FUS Zf_RanBP 结构域通过与 SG 中的缺氧 circRNA 相互作用来调节 circRNA 向 sEV 的运输。总之，这些发现揭示了在缺氧条件下 FUS 介导的缺氧相关细胞质 circRNA 装载到 sEV 中的运输机制。
9.Circulating Small Extracellular Vesicles Involved in Systemic Regulation Respond to RGC Degeneration in Glaucoma.
参与全身调节的循环小细胞外囊泡对青光眼中的 RGC变性作出反应。
[Adv Sci (Weinh)] PMID: 38923329
摘要：青光眼是全球范围内导致不可逆失明的主要原因，其特征是进行性视网膜神经节细胞 (RGC) 退化和视力丧失。由于不可逆的神经退化发生在可诊断之前，因此早期诊断和有效的神经保护对于青光眼的治疗至关重要。小细胞外囊泡 (sEV) 已被证明是多种疾病的潜在新型生物标志物和治疗方法。在这项研究中，发现玻璃体内注射来自青光眼患者的循环血浆衍生的 sEV (PDEV) 可改善慢性眼高压 (COH) 小鼠的视网膜退化。此外，研究发现 PDEV-miR-29s 在青光眼患者中显著上调，并且与进展性青光眼的视野缺损有关。随后，进行了体内和体外实验，以研究 miR-29s 在 RGC 病理生理学中的可能功能。结果表明，miR-29b-3p 的过表达可有效防止 COH 小鼠的 RGC 退化并促进人类诱导多能干细胞 (hiPSC) 的神经元分化。有趣的是，具有足够 miR-29b-3p 递送的工程化 sEV 表现出更有效的 RGC 保护和神经元分化效率。因此，升高的 PDEV-miR-29 可能意味着系统性调节以防止青光眼患者的 RGC 退化。这项研究为基于 PDEV 的青光眼诊断和神经退行性疾病的治疗策略提供了新的见解。
10.Stem cell-derived extracellular vesicles as senotherapeutics.
干细胞衍生的细胞外囊泡作为衰老治疗药物。
[Ageing Res Rev] PMID: 38914266
摘要：细胞衰老 (CS) 被认为是衰老的标志之一，也是各种与年龄相关的病理的重要参与者。衰老细胞的积累会促进促炎和促癌的微环境。潜在的衰老治疗方法包括细胞外囊泡 (EV) (40-1000nm)，包括外泌体 (40-150nm)，它们在细胞间通讯中发挥重要作用。在这里，我们回顾了最近关于源自干细胞 (MSC、ESC、iPSC) 以及各种类型的非干细胞的 EV 对 CS 的影响的研究，并讨论了导致 EV 衰老治疗效果的潜在机制。分析表明：(i) 源自多能干细胞 (ESC、iPSC) 或多能干细胞 (各种来源的 MSC) 的 EV 可以在体外和体内减轻细胞衰老表型； (ii) 这种效应可能是衰老的；(iii) EVs 表现出跨物种活性，没有明显的免疫原性反应。总之，干细胞衍生的 EVs 似乎是有前途的衰老干预疗法，可在人类中应用。
11.Choline Phosphate-Grafted Nanozymes as Universal Extracellular Vesicle Probes for Bladder Cancer Detection.
磷酸胆碱接枝纳米酶作为膀胱癌检测的通用细胞外囊泡探针。
[ACS Nano] PMID: 38857428
摘要：尿液细胞外囊泡 (uEV) 被视为膀胱癌 (BC) 早期诊断和预后的极有前景的液体活检生物标志物。然而，由于 uEV 的巨大异质性和在实际样本中的极低丰度，检测 uEV 在技术上仍然具有挑战性。我们在此提出了一种磷酸胆碱接枝铂纳米酶 (Pt@CP)，它可作为通用 EV 探针，用于构建高通量和高灵敏度的免疫测定法，从而可以对 uEV 蛋白标志物进行多重分析以检测 BC。利用基于 Pt@CP 的免疫测定法，我们鉴定出 BC 的三种 uEV 蛋白标志物 (MUC-1、CCDC25和 GLUT1)，通过这些标志物可以区分 BC 病例 (n= 48)、膀胱炎患者 (n= 27) 和健康供体 (n= 24)，具有很高的临床灵敏度和特异性 (曲线下面积 = 98.3%)。对于术后 BC 病例（n = 9），基于 Pt@CP 的免疫测定可以报告膀胱镜无法观察到的术后残留肿瘤，这对于评估 BC 复发具有临床意义。这项工作为 EV 检测提供了普遍较高的灵敏度，促进了基于 EV 的生物标志物的发现和临床应用。
12.Streptococcus pneumoniae extracellular vesicles aggravate alveolar epithelial barrier disruption via autophagic degradation of OCLN (occludin).
肺炎链球菌细胞外囊泡通过自噬降解OCLN（闭合蛋白）加剧肺泡上皮屏障破坏。
[Autophagy] PMID: 38497494
摘要：肺炎链球菌 (S. pneumoniae) 是一种主要的人类细菌病原体，导致儿童和老年人的高发病率和死亡率。最近的研究强调了细胞外囊泡 (EVs) 在细菌致病性中的作用。然而，肺炎链球菌 EVs (pEVs) 对宿主-微生物相互作用的贡献仍不清楚。在这里，我们观察到小鼠的肺炎链球菌感染导致严重的肺损伤和肺泡上皮屏障 (AEB) 功能障碍。肺炎链球菌感染降低了紧密连接蛋白 OCLN (occludin)的蛋白质表达，并激活了小鼠和 A549 细胞肺组织中的巨自噬/自噬。从机制角度来看，肺炎链球菌诱导自噬体降解 OCLN，导致 A549 单层中的AEB 受损。肺炎链球菌释放可被肺泡上皮细胞内化的 pEVs。通过蛋白质组学研究，我们对pEVs内的货物蛋白进行了分析，发现这些pEVs含有许多毒力因子，其中我们鉴定出一个真核样的丝氨酸-苏氨酸激酶蛋白StkP。内化的StkP可以诱导BECN1（beclin 1）在Ser93和Ser96位点的磷酸化，启动自噬，导致自噬依赖性的OCLN降解和AEB功能障碍。最后，在肺炎链球菌中删除stkP可以完全保护受感染的小鼠免于死亡，显著减轻体内OCLN降解，并在很大程度上消除pEVs在体外引起的AEB破坏。总的来说，我们的结果表明pEVs在肺炎链球菌毒力因子的传播中起着至关重要的作用。pEVs中的货物蛋白StkP可以与宿主靶蛋白通讯，甚至劫持BECN1自噬起始途径，导致AEB破坏和细菌致病性。
今天的整理就到这里。希望大家可以有所收获。大家下周见！
