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本周hzangs在最新文献中选取了7篇分享给大家。第1篇文章介绍了一个机遇不同方式信号放大的高灵敏度外泌体检测平台，其中用到了基于DNA复制过程的信号放大技术，这一技术也是目前研究应用比较多的，感兴趣的可以了解学习一下；第2篇文章介绍了基于阴离子交换方式对外泌体进行分离的新方法；第4篇文章介绍了用金纳米耀斑探针进行外泌体中RNA的原位检测，不需要进行外泌体的纯化分离，这也是未来外泌体临床应用中的一种可能形式，液体活检相关领域的朋友可以关注一下。近期工作繁忙，我会抽时间将最近的周总结文章汇总上传至“外泌体之家”论坛，供大家下载。谢谢大家的理解和支持。
- A dual-signal amplification platform for sensitive fluorescence biosensing of leukemia-derived exosomes. 用于白血病衍生外泌体的高灵敏性荧光生物传感双信号放大平台。 [Nanoscale] IF=7.233 PMID：30371719
摘要：作为纳米生物标记物的外泌体具有很大的癌症诊断潜力。然而，如何检测生物流体中存在的低浓度癌症衍生的外泌体使早期诊断中应用外泌体变得很艰难。在这里，我们开发了一种荧光生物传感平台，即双信号放大，用于超灵敏检测白血病细胞衍生的外泌体。该方案包括三个步骤：首先，通过抗CD63抗体修饰的磁珠缀合物（MB-CD63）捕获含有CD63和核仁素的白血病衍生的外泌体;然后，应用包含核仁素识别适体（AS1411）的DNA引物结合外泌体，进一步启动滚环扩增（RCA）反应，产生许多重复序列，与金纳米粒子（GNP）-DNA-荧光染料杂交（ FAM）缀合物（GNP-DNA-FAM）;最后，引入核酸内切酶（Nb·BbvCI）辅助靶标再循环。结果，FAM从GNP-DNA-FAM缀合物释放，从猝灭状态转变为发射状态，因此荧光信号连续累积。使用这种双信号放大平台，可以检测到每μL外泌体低至1×10^2个颗粒。此外，我们已成功应用此方法检测加标血清样品中的外泌体，表明这是一种有前景的临床应用工具。
PS：这是东南大学和中科院生物物理所合作发表于Nanoscale的最新文章。文章通过设计一个巧妙的信号双重放大过程来放大血液中微弱的癌细胞来源外泌体的信号。文中以CD63为例进行了探究和验证，理想的最低检测限位每微升100个外泌体，检测灵敏度比较高。这里作者通过DNA复制过程来放大捕获的外泌体的信号，这一点大家可以多了解一下。近两年来，基于DNA复制的信号放大系统在各种痕量靶标检测中大放异彩，就连张峰开发CAS9作为检测手段的时候也偶尔会用到，相信未来基于DNA复制的信号放大系统会越发受到关注和重视。
- Rapid Isolation and Visible Detection of Tumor-derived Exosomes from Plasma. 从血浆中快速分离和检测肿瘤来源的外泌体。 [Anal Chem] IF=6.042 PMID：30372048
摘要：外泌体是从许多细胞释放的纳米级细胞外囊泡（范围从30-120nm），其为癌症的非侵入性诊断提供了有希望的生物标志物。然而，传统的外泌体分离方法繁琐，并且没有标准化，同时需要庞大的仪器，因此限制了其临床应用。本文首次提出了一种基于阴离子交换（AE）的分离方法，在30分钟内通过AE磁珠直接从血浆和细胞培养基中分离外泌体。通过AE磁珠分离的外泌体具有比UC更高的回收效率（> 90％）和更少的蛋白质杂质。基于我们的方法，通过用适配体融合的Fe3O4纳米颗粒，第一次实现了可视化，无标记，定量检测了血浆中的前列腺癌（PCa）外泌体。 PCa外泌体的线性范围估计为0.4×10^8至6.0×10^8个颗粒/ mL，检测限为3.58×10^6个颗粒/ mL。本研究为外泌体的快速分离和可见检测提供了一种有效而实用的方法，有望用于早期诊断PCa。
PS：这是清华大学的学者们开发的外泌体分离纯化新方法。作者通过利用阴离子交换的方式纯化分离。相比于超速离心具有方便的操作模式，同时相较于聚合物沉淀有更好的纯度。文章认为这一方法分离的囊泡纯度可能比超速离心更好，这需要后续大家进行试验验证和分析。同时文章还利用这一技术对前列腺癌患者血浆外泌体进行纯化分析并取得成功，这为解决临床上外泌体的纯化分离提供了一个新的思路。感兴趣的可以读一读，学习一下。
- Circulating exosomal non-coding RNAs as prognostic biomarkers in human hepatocellular carcinoma. 循环外泌体非编码RNA作为人肝细胞癌的预后生物标志物。 [Int J Cancer] IF=7.36 PMID：30338850
摘要：外泌体非编码RNA（ncRNA）具有反映肿瘤特征的独特表达谱，并且它们在肿瘤进展和转移中的作用愈发受到研究者的重视。然而，循环外泌体ncRNAs在肝细胞癌（HCC）预后中的重要性仍有待阐明。在本文中，我们确定了循环外泌体ncRNA（miRNA-21和lncRNA-ATB）对人HCC的预后意义。这项前瞻性研究在2014年10月至2015年9月期间招募了79名HCC患者。使用ExoQuick Exosome沉淀溶液从血清样本中提取外泌体。为了验证从血清中分离外泌体，使用NanoSight进行外泌体粒子直径表征同时使用免疫印迹鉴定相关标志蛋白。使用miRNeasy血清/血浆微量试剂盒从外泌体中分离NcRNA。循环外泌体miRNA-21和lncRNA-ATB均与TNM分期和其他预后因素相关，包括T期和门静脉血栓形成。使用Cox回归测试的多变量分析发现，较高的miRNA-21和较高的lncRNA-ATB都是死亡率和疾病进展以及较大的肿瘤大小和较高的C-反应蛋白（均P <0.05）的独立预测因子。具有较高循环水平的外泌体miRNA-21（≥0.09）和lncRNA-ATB（≥0.0016）的患者的总体存活和无进展存活率显着较低（对数秩检验：P <0.05）。总之，我们的研究提供了强有力的证据表明循环外泌体ncRNAs（miRNA-21和lncRNA-ATB）是HCC的新型预后标志物和治疗靶点。
PS：这是一项前瞻性研究，文章作者招募了79名肝细胞癌患者，对肝细胞癌患者血清中的外泌体进行了分离纯化，抽提其中的RNA。对miR-21和lncRNA-ATB两个分子进行了检测，并分析其与病人预后的关系。最终发现两个分子都与不良预后相关。miR-21是一个研究报道非常多的分子，大量报道miR-21与EMT和药物耐受相关，而lncRNA-ATB是二军大孙树汉研究组发现的一个长链非编码RNA，它可以通过吸收miR-200家族的RNA来促进EMT，另外还可以通过稳定mRNA上调一些促进转移相关的基因表达。这篇文章的研究报道阐释了这两个分子在临床样本中的相关性和对预后的预测作用。
- In Situ Detection of Plasma Exosomal MicroRNA-1246 for Breast Cancer Diagnostics by a Au Nanoflare Probe. 通过金纳米耀斑探针原位检测血浆外泌体microRNA-1246用于乳腺癌诊断。 [ACS Appl Mater Interfaces] IF=8.097 PMID：30350935
摘要：乳腺癌是全球女性癌症死亡的第二个原因。早期检测，治疗和转移监测对于有利的预后非常重要。尽管传统的诊断方法，例如乳房X射线乳房摄影和图像定位活组织检查，是准确的，但它们可能对患者造成放射性或侵入性损伤。液体活组织检查作为一种非侵入性方法，便于在临床癌症预后，转移评估和复发监测中重复采样。包裹在生物流体中循环的外泌体中的微小RNA由于其癌症特异性表达谱而成为有希望的候选癌症生物标志物。在这里，我们研究报道了通过核酸功能化的金纳米耀斑探针在人血浆外泌体中原位检测microRNA-1246（miR-1246）作为乳腺癌生物标志物。由于不需要耗时且昂贵地从血浆样品中分离外泌体，Au纳米耀斑荧光探针可以通过特异性靶向miR-1246而直接进入血浆外泌体以定量地产生荧光信号。用探针孵育4小时只需要40uL血浆即可使信号足够灵敏，可以将乳腺癌样本与正常对照区分开来。使用通过我们的测定法检测的血浆miR-1246水平作为标记物，我们从28个健康对照中区分46个乳腺癌患者，在最佳截止值下具有100％的灵敏度和92.9％的特异性。 Au纳米耀斑荧光探针的这种简单，准确，灵敏且经济的液体活检有潜力被开发为用于临床适应的非侵入性乳腺癌诊断测定手段。
PS：液体活检是目前非常火热的研究和应用领域。文章介绍了使用特定的金纳米探针来对外泌体特定miRNA进行原位杂交检测。这一个操作有利于我们更方便快捷的对病人样品进行检测，省却了分离和纯化外泌体的过程。
- Tumour-originated exosomal miR-155 triggers cancer-associated cachexia to promote tumour progression. 肿瘤来源的外泌体miR-155触发癌症相关的恶病质以促进肿瘤进展。 [Mol Cancer] IF=7.776 PMID：30359265
摘要：新出现的证据支持癌症相关恶病质在乳腺癌进展中的关键作用。然而，介导癌症诱导的恶病质的介质和机制仍不清楚。在这里，我们研究发现乳腺癌衍生的外泌体改变脂肪细胞和肌肉细胞的代谢物释放，增加分解代谢。同样地，与成熟脂肪细胞或C2C12共培养的肿瘤细胞通过诱导上皮 - 间充质转变而表现出侵袭性表型。在机理上，我们显示癌细胞分泌的miR-155通过下调PPARγ表达促进驻留脂肪细胞中的米色/棕色分化和重塑代谢，但不显着影响C2C12中的生物转化。在体外，普萘洛尔的使用通过上调PPARγ表达改善肿瘤外泌体相关的恶病质消瘦。这些结果表明癌症来源的外泌体重编程全身能量代谢并加速癌症相关的恶病质以促进肿瘤进展。
PS：肿瘤相关的恶病质是肿瘤对病人健康影响的一个重要方面。武汉大学人民医院的研究者们通过对乳腺癌相关恶病质的研究发现肿瘤来源的外泌体携带miR-155能够通过靶向PPARγ来诱发恶病质，增加脂肪棕色化。这一发现揭示了乳腺癌中恶病质的一种发生机制，同时也强调了肿瘤组织对病人全身性代谢状态的影响。
- Exosome-Mediated Transfer of ACE (Angiotensin-Converting Enzyme) From Adventitial Fibroblasts of Spontaneously Hypertensive Rats Promotes Vascular Smooth Muscle Cell Migration. 外泌体介导的ACE（血管紧张素转换酶）从自发性高血压大鼠外膜成纤维细胞向血管平滑肌细胞转移促进后者的迁移。 [Hypertension] IF=6.823 PMID：30354715
摘要：血管平滑肌细胞（VSMC）的迁移是高血压血管重塑的关键。血管外膜成纤维细胞（AF）在血管结构的稳态中很重要。本研究旨在探讨AF外泌体（AFE）在VSMC迁移和基础机制中的作用。从自发性高血压大鼠（SHR）和Wistar-Kyoto（WKY）大鼠的主动脉获得原代VSMC和AF。用Boyden室测定法和伤口愈合测定法评估VSMC迁移。分离并鉴定来自WKY大鼠和SHR的AFE。来自SHR的AFE得到促进，但来自WKY大鼠的AFE对VSMC迁移没有显着影响。通过外泌体抑制剂GW4869处理，AT1R（Ang II [血管紧张素II] 1型受体）拮抗剂氯沙坦或ACE（血管紧张素转换酶）卡托普利的抑制剂来预防AFE对VSMC迁移的影响。 SHR的AFE含量和活性远高于WKY大鼠。来自SHR的AFE和来自WKY大鼠的AFE之间的Ang II和AT1R mRNA和蛋白质水平没有显着差异。来自SHR的AFE增加WKY大鼠和SHR的VSMC中的Ang II和ACE含量和ACE活性。卡托普利可预防Ang II含量和ACE活性的变化。 AF中的ACE敲低降低了SHR中AFE的ACE含量和活性，并抑制了AFE诱导的WKY大鼠和SHR大鼠VSMC的迁移。这些结果表明，来自SHR的AF的外来体将ACE转移至VSMC，其增加Ang II水平并激活VSMC中的AT1R，从而促进VSMC迁移。
PS：文章介绍了外泌体介导特定酶类的夸细胞转移，从而影响血管平滑肌细胞的迁移能力。
- Platelet Microparticles Mediate Glomerular Endothelial Injury in Early Diabetic Nephropathy. 血小板微粒介导早期糖尿病肾病患者肾小球内皮损伤。 [J Am Soc Nephrol] IF=8.655 PMID：30341150
摘要：肾小球内皮功能障碍在早期糖尿病肾病的发病机制中起关键作用，可能是由循环代谢异常引起的。血小板微粒——从活化的血小板释放的细胞外囊泡，最近已成为血管功能障碍的新型调节剂。我们研究了血小板微粒对链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠和原代大鼠肾小球内皮细胞早期糖尿病肾病肾小球内皮损伤的影响。通过流式细胞术测量分离的血小板微粒。血浆血小板微粒在糖尿病大鼠中显着增加，在阿司匹林处理的动物中受到抑制。在培养的肾小球内皮细胞中，血小板微粒诱导活性氧的产生，降低的一氧化氮水平，抑制内皮一氧化氮合酶和SOD的活性，增加肾小球内皮屏障的渗透性，以及减少内皮表面层的厚度。相反，阿司匹林对体内血小板微粒的抑制改善了肾小球内皮损伤。进一步分析表明，血小板微粒激活了肾小球内皮细胞中雷帕霉素复合物1（mTORC1）通路的哺乳动物靶点;雷帕霉素或raptor siRNA对mTORC1途径的抑制在体内和体外显着地保护免受微粒诱导的肾小球内皮损伤。此外，血小板微粒衍生的趋化因子配体7（CXCL7）促成肾小球内皮损伤，并且使用CXCL7中和抗体或用CXCR1和CXCR2的竞争性抑制剂阻断CXCL7受体来拮抗CXCL7显着减弱了这种损伤。这些发现证明了血小板微粒在肾小球内皮功能障碍中的致病作用，并提出了治疗早期糖尿病肾病的潜在治疗靶点CXCL7。
PS：血小板来源的囊泡目前研究并不多，通常我们会把它作为影响血浆外泌体的成分，它的存在会影响我们对血浆外泌体内容物的分析。文章研究发现血小板来源囊泡在糖尿病肾病发生过程中发挥着重要作用。这一发现丰富了我们对血小板来源囊泡的认知，同时提出了一个治疗糖尿病肾病的潜在靶点CXCL7。
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