本周hzangs在最新文献中选取了12篇分享给大家，第1篇文章综述了目前细胞外囊泡在免疫中的功能机制研究进展；细胞外囊泡被认为具有低免疫原性，而第2篇文章综述了目前细胞外囊泡存在的免疫原性及引起免疫反应的潜在机制；第3篇文章综述了目前细胞外囊泡分离技术方面的最新研究进展；第6篇文章研究表明血液细胞外囊泡可以为脑内疟疾感染提供一个诊断窗口；第8篇文章介绍了细菌感知外界PH变化及调控细胞外囊泡释放的机制；第11篇文章分析了两个调控细胞外囊泡形成的功能蛋白。
1.The biology and function of extracellular vesicles in immune response and immunity.
细胞外囊泡在免疫反应和免疫中的生物学和功能。
[Immunity] PMID: 39142276
摘要：细胞外囊泡 (EV)，例如外泌体和外泌体，含有 DNA、RNA、蛋白质，并被包裹在磷脂双层中。EV 提供腔内货物，以运送到受体细胞的细胞质中，从而影响免疫细胞的功能，部分原因是它们的生物发生也可能与抗原加工和呈递相交叉。来自激活免疫细胞的运动 EV 可能会以不依赖于邻近的方式增加受体细胞上免疫突触的频率，从而对炎症、自身免疫、器官纤维化、癌症和感染中的全身免疫进行局部和长距离调节。天然和工程 EV 表现出影响先天和适应性免疫的能力，并正在进入临床试验。EV 可能是最佳功能免疫系统的组成部分，具有作为免疫治疗剂的潜力。考虑到不断发展的证据，EV 可能是在第一个细胞产生之前的原始有机单位。
2.Immunogenicity of Extracellular Vesicles.
细胞外囊泡的免疫原性。
[Adv Mater] PMID: 38932653
摘要：细胞外囊泡 (EV) 是有前途的下一代治疗方法和药物输送系统，因为在临床前模型和早期临床试验中已证明其安全性和有效性。为了推进临床开发，迫切需要解决 EV 的免疫原性问题（除了明显缺乏免疫毒性之外）。迄今为止，很少有研究评估 EV 的非预期免疫识别。深入了解 EV 诱导的免疫原性和清除对于制定有效的治疗策略是必要的，包括在不需要时减轻免疫识别的方法。本文总结了与 EV 潜在免疫原性有关的各种因素以及减少免疫识别以提高治疗效果的策略。
3.Extracellular Vesicle Preparation and Analysis: A State-of-the-Art Review.
细胞外囊泡的制备和分析：最新的回顾。
[Adv Sci (Weinh)] PMID: 38874129
摘要：近几十年来，由于细胞外囊泡 (EV) 在健康和疾病状态中发挥着关键作用，其研究在生命科学领域中占据了重要地位，在疾病诊断、药物输送和治疗方面具有广阔的应用前景。然而，其固有的异质性和复杂的起源对其制备、分析和随后的临床应用构成了重大挑战。本综述旨在概述 EV 的生物发生、组成和各种来源，从而为详细讨论其制备和分析的当代技术奠定基础。特别关注采用微流体和非微流体平台进行 EV 处理的最先进的技术。此外，本论述还延伸到结合人工智能和尖端电化学传感器的创新方法，特别强调单个 EV 分析。本综述提出了当前的挑战并概述了未来研究的预期途径。目的是激励研究人员创新和扩展 EV 的制备和分析方法，充分释放其生物医学潜力。
4.Plant viruses exploit insect salivary GAPDH to modulate plant defenses.
植物病毒利用昆虫唾液中的 GAPDH 来调节植物的防御能力。
[Nat Commun] PMID: 39134555
摘要：食草昆虫的唾液蛋白可以抑制植物的防御，但许多蛋白的作用仍不清楚。其中一种蛋白是来自 Recilia dorsalis (RdGAPDH) 叶蝉唾液中的甘油醛-3-磷酸脱氢酶 (GAPDH)，已知该酶可传播水稻瘿矮化病毒 (RGDV)。我们在此展示了 R. dorsalis 进食时，RdGAPDH 被装载到外泌体中，并通过外泌体途径从唾液腺释放到水稻韧皮部中。在受感染的 R. dorsalis 唾液腺中，病毒上调了外泌体 RdGAPDH 的积累，随后将其释放到韧皮部中。一旦释放，RdGAPDH 就会消耗水稻植物中的 H2O2，因为其 -SH 基团会与 H2O2 发生反应。水稻植物中 H2O2 的减少促进了 R. dorsalis 的进食，从而促进了 RGDV 的传播。然而，RdGAPDH 的过度氧化可能会对水稻植株造成潜在的不可逆细胞毒性。作为回应，水稻通过利用谷胱甘肽对 RdGAPDH 的氧化产物进行 S-谷胱甘肽化来启动紧急防御。该过程抵消了 RdGAPDH 过度氧化可能造成的细胞损伤，帮助植物保持正常的表型。此外，其他半翅目昆虫载体的唾液 GAPDH 类似地抑制了植物中 H2O2 的爆发。我们提出了一种策略，即植物病毒利用昆虫唾液蛋白来调节植物的防御，从而实现昆虫的可持续进食并促进病毒传播。
5.Clinical utility of a blood based assay for the detection of IDH1.R132H-mutant gliomas.
通过血液检测法检测IDH1.R132H突变型神经胶质瘤的临床实用性。
[Nat Commun] PMID: 39152110
摘要：胶质瘤是成人中最常见的中枢神经系统肿瘤。目前的分类方案利用分子改变，特别是 IDH1.R132H，将病变分为不同的预后组。通过传统的组织活检评估来识别单核苷酸变异会带来程序风险，并且不能完全反映异质性和不断发展的肿瘤状况。在这里，我们介绍了一种液体活检检测方法 mt-IDH1dx。这种基于血液的检测方法仅使用 2 毫升血浆就可以微创检测肿瘤来源的细胞外囊泡 RNA。我们对研究人群 (n = 133) 进行了严格的盲法验证测试，其中包括 IDH1.R132H 患者 (n = 80)、IDH1 野生型胶质瘤 (n = 44) 和年龄匹配的健康对照 (n = 9)。我们的血浆检测结果表明，与组织金标准相比，总体敏感性为 75.0%（95% CI：64.1%-84.0%），特异性为 88.7%（95% CI：77.0%-95.7%），阳性预测值为 90.9%，阴性预测值为 70.1%。除了基本的诊断应用外，该研究还强调了 mt-IDH1dx 平台在血液监测和监测方面的实用性，可提供有价值的预后信息。最后，优化的工作流程可在取样后 4 小时内快速高效地完成肿瘤组织和血浆检测。
6.The mRNA content of plasma extracellular vesicles provides a window into molecular processes in the brain during cerebral malaria.
血浆细胞外囊泡的 mRNA 含量为了解脑疟疾期间大脑内的分子过程提供了一个窗口。
[Sci Adv] PMID: 39151016
摘要：脑疟对脑组织转录谱的影响很难通过非侵入性方法进行研究。我们从脑疟患者和社区对照中分离出血浆细胞外囊泡 (EV)，并对其 mRNA 含量进行测序。反卷积分析显示，脑疟的 EV 富含脑源转录本。我们根据横断面收集的样本中的 EV 转录谱对脑疟患者进行排序，并以健康社区对照为起点推断疾病轨迹。我们发现血浆 EV 中的神经元转录本随着疾病轨迹而减少，而来自神经胶质细胞、内皮细胞和免疫细胞的转录本则增加。疾病轨迹与死亡等严重程度指标呈正相关，并与 VEGFA-VEGFR 和谷氨酸信号传导增加以及血小板和中性粒细胞活化有关。这些数据表明，可以利用外周血中循环的 EVs 非侵入性地研究脑疟疾的脑组织反应。
7.Extracellular vesicles carry transcriptional 'dark matter' revealing tissue-specific information.
细胞外囊泡携带转录“暗物质”，揭示组织特定的信息。
[J Extracell Vesicles] PMID: 39148266
摘要：从真核生物到原核生物，所有细胞都会分泌细胞外囊泡 (EV)，作为其正常体内平衡、细胞间通讯和货物处理的一部分。越来越多的证据表明，小型 EV 携带功能性小 RNA，可能作为细胞外信使和液体活检标记。然而，由于关键限制，包括用于测序的方案、短读长 (20-50 nt) 的次优比对以及未表征的基因组注释（通常称为基因组的“暗物质”），EV 相关小 RNA 在疾病进展过程中的完整转录组景观尚不清楚。在本研究中，我们研究了来自内源性基因的 EV 相关未注释小 RNA，它们是基因组“暗物质”的一部分，可能在调节基因表达和翻译机制方面发挥关键作用。为了解决这个问题，我们从人类前列腺癌和良性组织以及来自血液（前列腺切除术前和术后）、尿液和人类前列腺癌上皮细胞系的 EV 中创建了一个独特的小 RNAseq 数据集。然后，我们开发了一个基于数据的无监督生物信息学流程，该流程可识别生物学相关的转录信号，而不管它们的基因组注释如何。使用这种方法，我们发现了与组织特异性表型相关的转录组的未注释基因组区域 (UGR) 中出现的不同 EV-RNA 表达模式。我们将这些新的 EV 相关小 RNA 命名为“EV-UGR”或“EV-暗物质”。在这里，我们证明，在侵袭性前列腺癌受试者的循环血清 EV 中，EV-UGR 基因表达下调了 -100 倍（FDR < 0.05）。值得注意的是，在相同的随访患者中，这些 EV-UGR 表达特征在根治性前列腺切除术后恢复（上调）。最后，我们开发了一种茎环 RT-qPCR 检测，可验证前列腺癌特异性 EV-UGR 是否可用于选择性液体诊断。总体而言，我们使用一种无监督数据驱动方法，研究 EV 转录组的“暗物质”，并证明 EV-UGR 携带组织特异性信息，可显著改变前列腺癌患者的前列腺切除术前后情况。虽然需要在随机临床试验中进一步验证，但这类新型 EV-RNA 有望在液体活检中发挥作用，避免前列腺癌的高度侵入性活检程序。
8.A pH-sensitive motif in an outer membrane protein activates bacterial membrane vesicle production.
外膜蛋白中的 pH 敏感基序可激活细菌膜囊泡的产生。
[Nat Commun] PMID: 39138228
摘要：革兰氏阴性细菌产生的外膜囊泡 (OMV) 在细胞膜稳态、分泌、细菌间通讯和致病机制中起着关键作用。兼性细胞内病原体鼠伤寒沙门氏菌通过改变其外膜蛋白的表达和改变脂质 A 的组成来增加宿主细胞酸性液泡内的 OMV 产生。然而，将 pH 变化转化为 OMV 产生的分子机制尚不完全清楚。在这里，我们表明外膜蛋白 PagC 通过其细胞外环与周围脂多糖 (LPS) 之间的 pH 依赖性相互作用促进 OMV 产生。结构比较和突变研究表明，PagC 细胞外环中含有 PagC 特异性组氨酸残基的 pH 响应氨基酸基序对于 OMV 形成至关重要。分子动力学模拟表明，组氨酸残基的质子化会导致 PagC 胞外环的结构和柔韧性发生变化，以及它们与周围 LPS 的相互作用发生变化，从而改变膜曲率。与该假设一致，通过将组氨酸残基突变为赖氨酸来模拟酸性 pH 会增加 OMV 的产生。因此，我们的研究结果揭示了一种感知和响应环境 pH 以及外膜蛋白控制膜动力学的机制。
9.Bacteria modulate microalgal aging physiology through the induction of extracellular vesicle production to remove harmful metabolites.
细菌通过诱导细胞外囊泡的产生来去除有害代谢物，从而调节微藻衰老生理。
[Nat Microbiol] PMID: 39143356
摘要：水生系统中微藻的繁盛和衰落模式对全球生物地球化学循环有巨大贡献。藻华的减少主要是由于营养限制导致细胞死亡、细胞分裂停止和存活细胞老化。营养摄入可以重新启动增殖，但所涉及的过程尚不清楚。在这里，我们描述了形成藻华的硅藻 Coscinodiscus radiatus 在营养流入后如何从饥饿中恢复。恢复是由细胞外囊泡介导的，这些囊泡将活性氧、氧化脂质和其他有害代谢物从旧细胞中运送出来，从而重新启用它们的增殖。通过向老化细胞施用营养脉冲并对反应进行代谢组学监测，我们表明受调控的途径以 C. radiatus 中的蛋氨酸循环为中心。共孵育实验表明，细菌介导衰老过程并使用化学信号触发囊泡产生。这项工作为复杂微生物群落中的细胞衰老和再生开辟了新的视角。
10.Hypoxia-induced LAMB2-enriched extracellular vesicles promote peritoneal metastasis in gastric cancer via the ROCK1-CAV1-Rab11 axis.
缺氧诱导的富含 LAMB2 的细胞外囊泡通过 ROCK1-CAV1-Rab11 轴促进胃癌腹膜转移。
[Oncogene] PMID: 39138263
摘要：腹膜转移是导致胃癌预后不良的最常见危险因素之一。我们之前报道过胃癌细胞的细胞外囊泡可以促进腹膜转移。然而，它们对缺氧条件下胃癌诱发的腹膜转移的影响仍不清楚。本研究旨在阐明缺氧抗性胃癌细胞来源的细胞外囊泡如何影响常氧胃癌细胞的腹膜转移。蛋白质组学分析显示，缺氧抗性胃癌细胞及其相应的细胞外囊泡中 Caveolin1 和 Laminin β2 的水平升高。重要的是，研究发现，Caveolin1 在介导层粘连蛋白 β2 分选到源自耐缺氧胃癌细胞的细胞外囊泡中起着核心作用，随后，细胞外囊泡相关层粘连蛋白 β2 通过激活 AKT 通路促进常氧胃癌细胞的腹膜转移。进一步研究证实，Rho 相关的卷曲螺旋激酶 1 介导的 Y14 残基磷酸化激活 Caveolin1 是促进层粘连蛋白 β2 分选到细胞外囊泡的关键因素。此外，Y14 磷酸化的 Caveolin1 通过激活 Rab11 增强了层粘连蛋白 β2 分选。最后，我们的研究表明，联合评估血浆细胞外囊泡相关 Caveolin1 和细胞外囊泡相关层粘连蛋白 β2 可以为胃癌腹膜转移的发生提供准确的预测工具。
11.Prominin 1 and Tweety Homology 1 both induce extracellular vesicle formation.
Prominin 1 和 Tweety Homology 1 均诱导细胞外囊泡形成。
[Elife] PMID: 39136554
摘要：Prominin-1 (Prom1) 是一种五次跨膜的整合膜蛋白，与质膜的弯曲区域相关。Prom1 与膜胆固醇相互作用并积极重塑质膜。膜弯曲活性在光感受器中尤为明显，其中 Prom1 功能丧失突变导致外节稳态失败，从而导致视锥-视杆视网膜营养不良 (CRRD)。Tweety 同源 (Ttyh) 蛋白家族被认为与 Prominin 同源，但尚不清楚 Ttyh 蛋白是否具有类似的膜弯曲功能。在这里，我们表征了人类 Prom1 和 Ttyh1 在天然双层膜中的膜弯曲活性。我们发现 Prom1 和 Ttyh1 均诱导培养的哺乳动物细胞中细胞外囊泡 (EV) 的形成，并且产生的 EV 在物理上相似。 Ttyh1 在 EV 膜中比 Prom1 更丰富，并且产生的 EV 的膜比 Prom1 EV 管状化程度更高。我们进一步表明，Prom1 与膜胆固醇的相互作用比 Ttyh1 更稳定，这可能导致 Prom1 EV 中的膜弯曲抑制。有趣的是，与 CRRD 相关的 Prom1 功能丧失突变会诱导特别稳定的胆固醇结合。这些实验提供了对 Prominin 在 CRRD 中功能的机制洞察，并表明 Prom 和 Ttyh 属于功能相关的膜弯曲、EV 生成蛋白的单一家族。
12.Brain Iron Dysregulation in Iron Deficiency Anemia-Related Restless Leg Syndrome Revealed by Neuron-Derived Extracellular Vesicles: A Case-Control Study.
神经元衍生的细胞外囊泡揭示缺铁性贫血相关不安腿综合征中的脑铁失调：一项病例对照研究。
[Ann Neurol] PMID: 38646966
摘要：脑缺铁 (ID) 和某种程度上的全身性缺铁与不安腿综合征 (RLS) 的发病机制有关。此前，我们发现 RLS 中神经元衍生的细胞外囊泡 (NDEV) 中的铁蛋白增加，这表明存在通过分泌载有铁蛋白的 NDEV 来消耗细胞内铁的机制。在这项研究中，我们假设即使在伴有全身性 ID 的 RLS 中也会发生 NDEV 铁蛋白增加，并且 RLS 中神经元细胞内铁耗竭也表现为其他铁调节蛋白的 NDEV 异常，具体而言是转铁蛋白受体 (TfR) 减少和铁转运蛋白增加。为了验证这些假设，我们研究了 71 名患有 ID 贫血的女性、36 名患有 RLS 的女性和 35 名没有 RLS 的女性。患有 RLS 的受试者再次显示出更高的 NDEV 铁蛋白和 TfR 也降低，这表明神经元吸收铁的能力减弱。研究结果有助于更全面地了解神经元铁稳态的致病作用，并将其与外周ID区分开来。
今天的整理就到这里。希望大家可以有所收获。大家下周见！
