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【2025-7期】This Week in Extracellular Vesicles

本周hzangs在最新文献中选取了13篇分享给大家,第1篇文章提出一种全新的观点,认为血小板可能是一种特化的细胞外囊泡,这为我们更深入的理解和认识血小板提供了一个全新的思路;第2篇文章介绍了中性粒细胞衍生的囊泡如何调控补体活化和炎症消退;第3篇文章是肿瘤囊泡领域大佬Lyden新的工作成果,介绍了巨噬细胞来源的囊泡如何诱导微血栓的形成从而促进肿瘤远处器官转移的发生;第7篇文章介绍了一种基于鹿角干细胞来源细胞外囊泡的骨再生促进策略;第9篇文章开发了一种糖工程化的细胞外囊泡用于肾脏疾病的治疗。

1.Deciphering Platelets: Are They Cells or an Evolved Form of Extracellular Vesicles?

解读血小板:它们是细胞还是细胞外囊泡的进化形式?

[Circ Res] PMID: 39946441

摘要:血小板在血液中含量丰富,它们维持着血管的完整性。巨核细胞是负责血小板生成的细胞,它们产生膜突起,多达5000个无核血小板可以从这些突起释放到血液中。血小板缺乏基因组DNA,但含有不同的分子,例如RNA,以及从母体巨核细胞传递来的细胞器。科学界对血小板是否是细胞尚无共识:例如,它们有时被称为细胞、小细胞、无核细胞、细胞碎片或巨核细胞碎片。细胞外囊泡是由脂质双层分隔的颗粒,它们从细胞中释放出来但不能自行复制。与血小板一样,细胞外囊泡没有细胞核,并携带来自供体细胞的成分。本文探讨了各种观点,这些观点表明血小板可能是细胞,尽管不是常规细胞,或者可能是以前未被认识的细胞外囊泡类型。除了单纯的术语之争外,本文旨在帮助正确定义和分类血小板,以便更好地将其融入细胞或细胞外囊泡的概念中。这将促进更清晰的理解并推动血小板研究的进步。

2.Neutrophil-derived vesicles control complement activation to facilitate inflammation resolution. 

中性粒细胞衍生的囊泡控制补体活化以促进炎症消退。

[Cell] PMID: 39938514

摘要:尽管存在具有免疫抑制特性的亚群,但中性粒细胞通常以其促炎作用和病原体清除能力而闻名。本文揭示了中性粒细胞可以通过积极产生抗炎细胞外囊泡来协助解决炎症。这些大型老化中性粒细胞衍生囊泡(LAND-V)由于其特定的大小、结构或生物发生途径而不适合经典的囊泡分类。由于表面"不要吃我"信号,它们受到吞噬细胞的保护,免受细胞清除,并在炎症的消退期积聚。LAND-V上的CD55通过抑制补体3转化酶发挥强大、持续的抗炎作用,从而减少中性粒细胞募集和组织损伤。CD55+ LAND-V起源于有序的脂质筏结构域,CD55在中性粒细胞老化过程中不对称积累,随后通过RhoA依赖性出芽形成。总的来说,LAND-V是一种关键的生理免疫调节剂,其功能超越了中性粒细胞的有限寿命,为炎症和传染病提供了治疗目标。

3.Extracellular vesicles from the lung pro-thrombotic niche drive cancer-associated thrombosis and metastasis via integrin beta 2. 

来自肺促血栓微环境的细胞外囊泡通过整合素β2驱动癌症相关的血栓形成和转移。

[Cell] PMID: 39938515

摘要:癌症是一种全身性疾病,并发症超出原发肿瘤部位。其中,血栓形成是某些癌症(例如胰腺导管腺癌 [PDAC])和晚期疾病患者的第二大死亡原因。在这里,我们证明促血栓性小细胞外囊泡(sEV) 由 CXC 基序趋化因子 13 (CXCL13) 重编程的间质巨噬细胞在多种癌症的非转移性肺微环境中分泌,我们将这个微环境定义为促血栓性微环境 (PTN)。这些 sEV 包装聚集的整合素 β2,该整合素 β2 与整合素 αX 二聚化并与血小板结合糖蛋白 (GP)Ib 相互作用以诱导血小板聚集。阻断整合素 β2 可减少 sEV 诱导的血栓形成和肺转移。重要的是,与没有血栓形成史的患者相比,PDAC 患者在血栓形成事件发生之前血浆中的 sEV-β2 水平升高。我们表明,肺PTN 的建立是癌症进展的系统性后果,并将 sEV-β2 确定为血栓形成风险的预后生物标志物以及预防血栓形成和转移的靶点。

4.Tumor extracellular vesicle-derived PD-L1 promotes T cell senescence through lipid metabolism reprogramming. 

肿瘤细胞外囊泡衍生的PD-L1通过脂质代谢重编程促进T细胞衰老。

[Sci Transl Med] PMID: 39937879

摘要:癌症免疫疗法的有限成功给癌症患者的治疗带来了挑战。然而,通过更深入地了解导致肿瘤微环境中T细胞功能障碍的因素,并制定有效的策略来抵消肿瘤诱导的免疫抑制,可以取得有希望的进展。本文报告了肿瘤衍生的细胞外囊泡(tEV)可以诱导T细胞衰老和抑制。程序性死亡配体1(PD-L1)是tEV中的关键成分,它在人类和小鼠T细胞中诱导DNA损伤和过度活跃的脂质代谢。这导致脂质代谢酶表达升高,胆固醇和脂质滴形成增加,导致细胞衰老。在分子水平上,来自tEV的PD-L1激活了cAMP反应元件结合蛋白(CREB)和信号转导和转录激活因子(STAT)信号传导,从而促进脂质代谢并促进人类和小鼠T细胞衰老。抑制肿瘤中的EV合成或阻断效应T细胞中的CREB信号传导、胆固醇合成和脂质滴形成,可在细胞过继转移和黑色素瘤小鼠模型中避免体外和体内tEV介导的T细胞衰老。同样的治疗方法还增强了过继转移T细胞疗法和抗PD-L1检查点免疫疗法在人类和小鼠黑色素瘤模型中的抗肿瘤功效。这些研究确定了肿瘤介导的免疫抑制与潜在免疫疗法耐药性之间的机制联系,并为癌症免疫治疗提供了新的策略。

5.Association of fibrotic-related extracellular vesicle microRNAs with lung involvement in systemic sclerosis. 

纤维化相关的细胞外囊泡微小RNA与系统性硬化症中的肺部病变的关联。

[Eur Respir J] PMID: 39947668

摘要:迫切需要确定系统性硬化症(SSc)肺部受累的早期生物标志物,以便尽快开始抗纤维化治疗。本文旨在确定在患有和不患有间质性肺病(ILD)的SSc患者之间差异表达的细胞外囊泡衍生微小RNA(EV-miRNA),探索它们的诊断价值并研究它们的功能特性。从91名特征明确的SSc患者(患有ILD(SSc-ILD,n=45)、不患有ILD(SSc-no ILD,n=46))和43名匹配的健康受试者(HS)中分离血浆中的小EV(sEV)。使用小RNA测序和定量RT-PCR来识别和验证与SSc-ILD相关的sEV-miRNA。评估了SSc-ILD相关miRNA与临床参数之间的相关性,以及相关miRNA/sEV对纤维化的影响。我们确定了与SSc环境中的ILD相关的4-miRNA特征(miR-584-5p、miR-744-5p、miR-1307-3p和miR-10b-5p)。更深入的分析揭示了这些候选基因与肺功能测试(DLCO和FVC)的相关性,突出了它们监测SSc患者肺纤维化进展的能力。此外,SSc-ILD相关的sEV miRNA呈正相关并在循环淋巴细胞中富集,表明这些免疫细胞是它们的细胞来源。最后,功能研究强调了SSc-ILD环境中sEV的功能特性发生了改变,这主要是由于促纤维化miR-584-5p在肺成纤维细胞中的转移。我们基于sEV的生物标志物方法能够识别出SSc患者ILD的有希望的4-miRNA特征。此外,SSc-ILD相关sEV的促纤维化特性表明这些囊泡在SSc严重程度中发挥着重要作用。

6.Engineered Mesenchymal Stem Cell-Derived Extracellular Vesicles Scavenge Self-Antigens for Psoriasis Therapy via Modulating Metabolic and Immunological Disorders. 

工程间充质干细胞衍生的细胞外囊泡通过调节代谢和免疫紊乱清除自身抗原以治疗牛皮癣。

[Adv Sci (Weinh)] PMID: 39665264

摘要:银屑病是一种由免疫系统过度激活引起的慢性炎症性皮肤病。最近的研究表明,间充质干细胞衍生的细胞外囊泡(MSC-EVs)因其免疫调节功能而对银屑病具有治疗潜力。然而,单独使用MSC-EVs的效果仍不理想,且其潜在机制尚不清楚。本文发现,精氨酸酶1(Arg1)/多胺在银屑病患者和小鼠中过表达,诱导自身抗原的原位积累。通过将Arg1抑制剂nor-NOHA加载到MSC-EVs中,制备了工程化的nor@MSC-EVs,用于研究银屑病的治疗效果和机制。nor@MSC-EVs通过清除自身抗原,靶向Arg1/多胺介导的DCs/Th17轴,显著抑制NF-κB信号通路,与MSC-EVs和临床使用的抗IL17A相比,在体外和体内均表现出更好的皮肤病变缓解效果,并调节局部和全身的代谢和免疫紊乱。总之,这些结果为使用nor@MSC-EVs治疗银屑病提供了新的前景,具有广泛的临床转化潜力。

7.A Novel Deer Antler-Inspired Bone Graft Triggers Rapid Bone Regeneration.

一种新型的受鹿角启发的骨移植可引发快速骨再生。

[Adv Mater] PMID: 39707695

摘要:成年哺乳动物无法再生大块骨组织,因此大面积骨缺损在临床上具有挑战性。鹿角却是个例外,它是哺乳动物中骨骼生长最快的组织,为探索快速骨再生的新策略提供了独特的机会。本文构建了一种利用鹿角的生化、生物物理和结构特征的骨移植物。通过脱细胞化鹿角松质骨(antler-DCB)获得骨支架。然后,通过将antler-DCB与鹿角衍生的生物信号相结合,构建了基于鹿角的骨移植物,这些生物信号由来自鹿角芽基祖细胞(ABPC)的细胞外囊泡(EVs)传递经发生和免疫调节的过程,部分模拟了早期鹿角形成。这些发现为开发治疗严重骨缺损的治疗干预措施提供了实用见解。

8.In vivo self-assembled siRNAs within small extracellular vesicles attenuate LRRK2-induced neurodegeneration in Parkinson's disease models. 

体内小细胞外囊泡内的自组装 siRNA 可减轻帕金森病模型中 LRRK2 诱发的神经退行性病变。

[J Control Release] PMID: 39722304

摘要:富含亮氨酸重复激酶2(LRRK2)基因突变在帕金森病(PD)发病机制中起重要作用,而LRRK2的下调已成为一种有前景的PD治疗方法。本文开发了一种合成生物学策略,通过使用基因电路(以裸露的DNA质粒形式)在小细胞外囊泡(sEV)内自组装和递送LRRK2的小干扰RNA(siRNA)到黑质中,以减轻小鼠模型中的PD样表型。我们在巨细胞病毒(CMV)启动子的控制下生成了编码神经元靶向狂犬病毒糖蛋白(RVG)标签和LRRK2 siRNA的基因电路,并使用LRRK2R1441G PD小鼠模型评估了其治疗效果。静脉注射后,该基因电路被宿主肝脏吸收,重编程肝细胞以产生并自组装LRRK2 siRNA到sEVs中,然后sEV包裹的LRRK2 siRNA通过sEVs的内源性循环系统进一步转移,并在RVG标签的引导下到达黑质。静脉注射该基因电路降低了黑质中LRRK2的总水平和磷酸化水平,并通过挽救LRRK2R1441G诱导的多巴胺能神经变性和减少微胶质增生,减轻了两种小鼠模型中的PD样表型。本研究提供了一种有效的治疗策略来减轻帕金森病小鼠模型中LRRK2诱导的神经变性和神经炎症,并可能为外周静脉注射后安全地将siRNA递送到脑内开辟一条新途径,促进帕金森病治疗。

9.Glycoengineered stem cell-derived extracellular vesicles for targeted therapy of acute kidney injury. 

糖工程干细胞衍生的细胞外囊泡用于急性肾损伤的靶向治疗。

[Biomaterials] PMID: 39923538

摘要:急性肾损伤(AKI)的发病率和死亡率很高,主要是因为缺乏有效的肾脏修复治疗方案。为了恢复受损肾脏的生物功能,需要保护肾小管上皮细胞(RTEC)并调节M1巨噬细胞,后者是导致AKI进展的原因。本文基于代谢糖工程介导的点击化学,制备了工程化细胞外囊泡(pSEV),该囊泡源自聚乙二醇化透明质酸(HA)修饰的间充质干细胞。由于其细胞保护和抗炎特性,pSEV可有效防止RTEC凋亡并抑制巨噬细胞在体外极化为炎症表型。当将pSEV系统性地注射到顺铂诱发的AKI动物模型中时,pSEV通过HA介导的与CD44和toll样受体4结合选择性地聚集在受损的肾脏中,而CD44和toll样受体4分别在RTEC和M1巨噬细胞上过度表达。这种靶向递送可有效缓解AKI相关症状,表现为肾脏重量减轻延迟,肌酐、血尿素氮和中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白水平降低。总体而言,pSEV具有强大的抗炎作用,并且专门针对受损的肾脏,具有作为AKI治疗药物的巨大潜力。

10.CD9-enriched extracellular vesicles from chemically reprogrammed basal progenitors of salivary glands mitigate salivary gland fibrosis. 

来自化学重编程的唾液腺基底祖细胞的富含 CD9 的细胞外囊泡可减轻唾液腺纤维化。

[Bioact Mater] PMID: 39925710

摘要:源自干细胞的细胞外囊泡(EV)为无细胞疗法提供了广阔的前景。然而,精炼其货物以精确靶向和递送疾病仍然具有挑战性。本文通过双重抑制转化生长因子β(TGFβ)和骨形态发生蛋白(BMP)来采用化学重编程以扩增唾液腺基底祖细胞(sgBPC)。然后使用双微流控芯片从sgBPC分泌组浓缩物中分离出富含CD9(CD9+)的EV。值得注意的是,与CD9耗尽(CD9-)EV和总EV相比,CD9+ EV表现出唾液上皮细胞的更佳摄取。使用唾液腺(SG)阻塞小鼠模型进行的体内研究和在SG纤维化类器官中进行的体外研究表明,CD9+ EV显著增强了抗纤维化作用,优于CD9- EV和对照治疗。CD9+ EV中miR-3162和miR-1290的存在通过下调ACVR1表达支持了它们的抗纤维化特性。化学重编程培养方法有效地扩增了sgBPC,从而实现了一致且可扩展的EV生产。利用微流控芯片分离的CD9+ EV和导管输送为抗纤维化SG再生提供了一种有针对性的高效方法。

11.Anti-Inflammatory Macrophage-Derived Exosomes Modified With Self-Antigen Peptides for Treatment of Experimental Autoimmune Encephalomyelitis. 

用自身抗原肽修饰的抗炎巨噬细胞衍生的外泌体用于治疗实验性自身免疫性脑脊髓炎。

[Adv Sci (Weinh)] PMID: 39937659

摘要:目前治疗自身免疫性疾病的方法通常涉及广谱免疫抑制剂,这会带来感染和恶性肿瘤等风险。本文研究了来自抗炎巨噬细胞(AE)并修饰有髓鞘少突胶质细胞糖蛋白(MOG)肽(AE/M)的外泌体是否可以诱导自身免疫性疾病的免疫耐受。实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)是一种多发性硬化症的小鼠模型,可作为自身免疫性疾病模型。来自成肌细胞或成纤维细胞的外泌体也用MOG肽修饰,以供比较。与成肌细胞或成纤维细胞不同,来自抗炎巨噬细胞的外泌体表现出针对抗原呈递细胞的靶向能力。此外,AE/M独特地促进树突状细胞(DC)分化为耐受性表型。当用AE/M处理脾细胞时,即使在促炎刺激下,也观察到耐受性树突状细胞(tolDC)数量增加。在EAE小鼠模型中皮下注射AE/M可产生MOG肽特异性免疫耐受并保持运动协调性。与用MOG肽修饰的成纤维细胞或成肌细胞衍生的外泌体治疗相比,AE/M治疗可为小鼠提供EAE的完全保护。这些发现凸显了自身抗原修饰的AE作为治疗各种自身免疫性疾病的多功能且适应性强的纳米平台的潜力。

12.Regulatory roles of extracellular vesicles in pregnancy complications. 

细胞外囊泡在妊娠并发症中的调节作用。

[J Adv Res] PMID: 39938794

摘要:细胞外囊泡(EVs)是由各种细胞类型释放的异质膜结构,包括大囊泡、微囊泡(MVs)和外泌体。这些囊泡在间质液内的细胞间通讯中起着至关重要的作用,并参与许多生理和病理过程。本文旨在研究EVs在妊娠并发症中的调节作用,重点研究其在妊娠期糖尿病(GDM)、先兆子痫(PE)和早产(PTB)中的作用。胎盘和胚胎衍生的EVs因其对炎症、免疫反应和免疫调节的影响而备受关注。最近的研究强调了EVs在胚胎发育和妊娠中的重要性。在怀孕期间,几种EVs在复杂的内分泌调节和妊娠并发症中发挥作用,这些并发症会影响母亲和胎儿,并带来长期的心血管和代谢风险。本文讨论了EVs如何调节妊娠结局的现有证据,并探讨了它们在GDM、PE和PTB病理学中的生物学作用。尽管目前很难将这些发现与妊娠并发症的发病机制联系起来,并且临床实践证据不足,但EVs运输的特定蛋白质和miRNA对妊娠并发症的出现的潜在影响值得注意。未来的研究应继续探索EVs介导的复杂相互作用,以开发新的妊娠相关疾病诊断和治疗策略。

13.Activated platelet membrane vesicles for broad-spectrum bacterial pulmonary infections management. 

活化的血小板膜囊泡可用于治疗广谱细菌性肺部感染。

[J Control Release] PMID: 39947401

摘要:新抗生素的开发落后于细菌耐药性的快速发展,这促使人们探索替代的抗菌策略。宿主导向疗法(HDT)已成为一种有前途的方法,它利用先天免疫系统的天然防御机制,减少对抗生素的依赖,并减轻耐药性的产生。基于血小板在宿主免疫中的重要作用,本文开发了活化血小板膜囊泡(PLTv),作为一种宿主导向疗法,用于广谱抗菌感染管理,利用几种关键作用机制。PLTv可中和细菌毒素,从而降低细胞毒性。PLTv上的血小板受体使它们能够充当诱饵,通过受体相互作用结合细菌,并促进中性粒细胞和巨噬细胞吞噬细菌。此外,与细菌结合的PLTv促进中性粒细胞胞外陷阱(NET)的形成,增强免疫系统捕获和杀死细菌的能力。在由耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌和鲍曼不动杆菌引起的肺部感染的小鼠模型中,施用PLTv可显著减少肺部细菌数量并防止死亡。总而言之,本文强调PLTv是一种有前途的宿主导向疗法,可用于对抗广谱肺部耐药细菌感染,利用其中和毒素、充当诱饵、促进吞噬作用和促进NET形成的能力。

今天的整理就到这里。希望大家可以有所收获。大家下周见!

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