本周hzangs在最新文献中选取了10 篇分享给大家，其中8 篇提供中文摘要。第1篇文章发表在JEV，作者发现在小细胞外囊泡中存在PS阳性的亚群，而另外的囊泡PS含量很少，同时发现PS阳性的囊泡亚群特征与经典的细胞外囊泡特征存在一定的差异；第2篇文章介绍了3D培养状态下细胞对细胞外囊泡释放的增加以及内容物的改变；第3篇文章提出了一种利用TiO2结合脂质双分子层来纯化细胞外囊泡的策略；第7篇文章介绍了一个寄生性线虫中涉及细胞外囊泡RNA分选的保守性蛋白；第9篇文章发表在science，介绍了脂肪来源的一种特化的囊泡对巨噬细胞的调控作用；第10篇文章是David Lyden发表的方法学介绍，2018年Lyden实验室曾用这一技术鉴定了“exosomer”（外泌颗粒）的存在。 相关文章的原文在周一前会发布到论坛同名贴下，需要的可以到论坛下载
- Subtypes of tumour cell-derived small extracellular vesicles having differently externalized phosphatidylserine. 肿瘤细胞衍生的小细胞外囊泡的亚型具有不同外化的磷脂酰丝氨酸。 [J Extracell Vesicles] PMID：30834072
摘要：磷脂酰丝氨酸（PS）在质膜中具有不均匀的分布状态，并且优先位于正常细胞的内部小叶。然而，肿瘤细胞在细胞表面的外部小叶处暴露PS，从而潜在地调节细胞的生物信号传导。有趣的是，exosomes - 或者更确切地说，小的细胞外囊泡（sEVs） - 从肿瘤细胞分泌，富含外化PS，已被证实参与癌症的进展，并可用作肿瘤的标记物诊断。然而，由各种方法制备的sEV样品由不同亚型的囊泡组成，并且关于富含暴露的PS的亚型的知识仍然是有限的。在这里，我们通过密度梯度离心分离sEV，并通过在原子力显微镜中使用PS的金标记，凝血酶生成测定，和zeta电位测量以及蛋白质印迹分析来表征分离的不同成分。这些分析揭示了先前未报道的PS +富集的sEV亚型，其特征在于密度低于经典外泌体（1.06g / ml对1.08g / ml），更大的尺寸（122nm对105nm），更负面zeta电位（-28 mV vs. -21 mV），以及标准外泌体标记物的丰度较低。 PS暴露的sEV亚型的鉴定将更深入地了解EV在肿瘤生物学中的作用并且增强基于EV的肿瘤诊断和治疗的发展。
PS：JEV发表的一篇文章。文章介绍磷酯酰丝氨酸（PS）在细胞外囊泡不同亚群的丰度不同。并且坚定了PS阳性的一群小细胞外囊泡，发现他们具有与典型细胞外囊泡略有差异的参数。PS作为细胞外囊泡表面的一个分子，有些分离手段就是基于对PS分子的捕获来捕获细胞外囊泡的，这篇文章提示这一方法仅适用于PS阳性的细胞外囊泡亚群。大家可以了解一下。
- 3D Cellular Architecture Affects MicroRNA and Protein Cargo of Extracellular Vesicles. 3D细胞结构影响细胞外囊泡的microRNA和蛋白质成分。 [Adv Sci (Weinh) ] IF=12.441 PMID：30828519
摘要：恶性肿瘤的生存很大程度上取决于肿瘤细胞与其微环境之间的细胞间通讯，细胞外囊泡（EV）充当了主要介质。虽然已经很好地确定了研究肿瘤细胞的3D条件的价值，但尚未研究细胞结构对EV含量和功能的影响。我们发现，最近开发的3D细胞培养微孔阵列适用于EV生产，并且进行了对胃癌细胞的2D与3D培养分泌的EV的生化特征，RNA和蛋白质组谱的综合比较分析。与2D培养相比，3D培养在生产EV方面效率更高。3D培养系统中观察到微小RNA的上调和蛋白质的下调，表明它们响应于细胞结构的动态调节，其中ADP-核糖基化因子6信号传导途径在3D EV中显着下调。该数据加强了细胞外囊泡生产和内容物成分与细胞生长结构的生物相关性。
PS：目前我们对细胞的体外培养主要通过2D培养进行。但是有研究报道表明在2D培养状态下与3D培养状态下细胞具有很大的区别。3D培养更接近于细胞在体内的状态。这篇文章研究了不同培养状态下细胞释放细胞外囊泡的情况，发现3D培养条件下细胞释放的细胞外囊泡数量更多，同时组分也存在差异，这对我们了解生物体中细胞释放细胞外囊泡的真实情况具有十分重要的借鉴意义。
- A novel strategy for facile serum exosome isolation based on specific interactions between phospholipid bilayers and TiO2. 基于磷脂双层和TiO2之间特异性相互作用的简易血清外泌体分离的新策略。 [Chem Sci] IF=9.063 PMID：30842820
摘要：外泌体是细胞衍生的，具有磷脂双层封闭结构的囊泡。其在细胞间相互作用中起重要作用并调节许多生物过程。越来越多的证据表明，血清外泌体是早期诊断癌症的潜在生物标志物。为了有助于肿瘤分泌的外泌体的下游分子分析，对纯化的外泌体具有较高要求。然而，目前用于外泌体分离的技术耗时且高度依赖于仪器，并且仅具有有限的特异性和回收率。因此，基础研究和临床应用都需要快速有效的外泌体分离方法。在这里，我们提出了一种新的策略，通过利用TiO2与外泌体脂质双层上的磷酸基团的特异性相互作用，从人血清中简单快速地分离外泌体。这一策略利用了高度亲和力的结合，模型外泌体可以可逆地分离，具有高回收率（93.4％）。下游表征和蛋白质组分析表明，通过这种基于TiO2的分离方法可在5分钟内从人血清中获得高质量的外泌体，这与常用超速离心法所需时间相比几乎可以忽略不计。通过比较胰腺癌患者和健康供者的血清外泌体，我们鉴定了59种显着上调的蛋白质。除了据报道与胰腺癌密切相关的30种蛋白质外，我们还发现另外29种以前未被证实与胰腺癌有关的蛋白，这表明这种新方法可能成为外泌体分离的有力工具。它有潜力用于健康监测和疾病诊断。
PS：细胞外囊泡的分离是目前细胞外囊泡相关研究中最耗费时间和精力的步骤，目前最稳妥的分离手段依旧是超速离心。这篇文章提出了一种基于TiO2与磷脂双分子层上磷脂集团相互作用来分离细胞外囊泡的策略。记得之前也有一篇文章报道过类似的方法，通过对磷脂的识别来捕获细胞外囊泡。这一方法有一定的应用前景，但由于血清中也存在大量的其他脂质成分，这一策略的适用性有待进一步验证。
- A lipase-independent pathway of lipid release and immune modulation by adipocytes. 脂肪酶非依赖性途径介导的脂肪释放和脂肪细胞免疫调节。 [Science ] IF=41.058 PMID：30819964
摘要：为了满足全身代谢需要，脂肪细胞通过中性脂肪酶的作用释放脂肪酸和甘油。 在这里，我们描述了从脂肪细胞释放脂质的第二途径，其独立于经典脂肪分解。 我们发现脂肪细胞释放外泌体大小的脂质填充囊泡（AdExos），这些囊泡成为局部巨噬细胞的脂质来源。 瘦小鼠的脂肪组织每天通过外泌体释放约1％的脂质含量，这一比例在肥胖动物中增加一倍以上。 AdExos和相关因子足以诱导骨髓前体细胞体外分化成脂肪组织巨噬细胞样细胞。 因此，AdExos既是局部脂质释放的替代途径，也是实质细胞调节组织巨噬细胞分化和功能的机制。
PS：脂肪细胞通常被认为是储存脂肪的，但近些年的研究发现脂肪组织分泌的成分可能参与了全身性的生理调控。这篇文章研究发现脂肪能够通过释放类似于外泌体充满脂肪酸的囊泡来调控周围以及远端的环境。更多的内容请关注往期推文：Science：脂肪细胞外泌体对巨噬细胞发挥调节功能。
- In Vivo Real-Time Imaging of Extracellular Vesicles in Liver Regeneration via Aggregation-Induced Emission Luminogens. 通过聚集诱导的发光在肝脏再生中的细胞外囊泡体内实时成像。 [ACS Nano] IF=13.709 PMID：30844245
摘要：细胞外囊泡（EV）在肝脏病理学中引起了很多关注，因为它们通过转移内容物来调节细胞 - 细胞通讯和许多病理生理事件。监测和了解这些EV的体内命运和治疗能力对于基于EV的诊断和治疗的开发和优化是至关重要的。在这里，我们证明了使用聚集诱导发光素（AIEgen），DPA-SCP可以用于实时跟踪源自人胎盘间充质干细胞（hP-MSC）的EV及其在小鼠中对急性肝损伤（ALI）模型的行为和治疗效果。在体外，DPA-SCP不改变MSC衍生的EV的固有特征，并且显示出极低的毒性。此外，DPA-SCP对最受欢迎的商用EV示踪分子PKH26和DiI表现出优异的标记效率和追踪能力。在体内，DPA-SCP在小鼠ALI模型中精确且定量地跟踪EV的行为可以长达7天，而不影响其再生能力促进能力和治疗功效。 EV的治疗效果可归因于它们减少炎性细胞浸润，增强细胞存活和抗细胞凋亡作用的能力。总之，具有AIE特征的DPA-SCP可作为肝脏再生中EV的体内实时成像的有利且安全的跟踪器。
PS：细胞外囊泡的体内示踪是目前研究领域亟待解决的一个问题。目前常见的方法有量子点标记、染料标记等方法。这篇文章提出了一个新的优化的细胞外囊泡体内示踪方案。
- Exosomes in the tumor microenvironment as mediators of cancer therapy resistance. 肿瘤微环境中的外泌体作为癌症治疗抗性的介质。 [Mol Cancer ] IF=7.776 PMID：30823926
摘要：外泌体是小的细胞外囊泡，含有遗传物质，蛋白质和脂质。它们作为癌细胞与构成肿瘤微环境（TME）的周围细胞之间的有效信号载体起作用。来自肿瘤和基质细胞的外泌体已经涉及癌症进展的所有阶段并且在治疗抗性中起重要作用。此外，由于它们作为细胞 - 细胞通讯介质的性质，它们是TME依赖性治疗抗性的组成部分。在这篇综述中，我们讨论了目前的外泌体分离和分析技术及其在TME相互作用和治疗抗性中的作用。我们还探索了外泌体作为生物标志物，直接治疗靶标和工程化纳米载体的新兴临床应用。为了充分了解TME，仔细研究外泌体及其内容物至关重要。这种理解是开发有效临床应用的有希望的途径，也是临床应用的前提。
PS：肿瘤来源的细胞外囊泡在肿瘤进展的各个环节发挥着重要的作用，肿瘤通过细胞外囊泡与周围基质细胞发生信号通讯，调控和改变微环境以利于肿瘤自身生存，这是目前肿瘤细胞外囊泡研究领域的主流认知。这篇综述文章着重回顾和汇总了肿瘤来源细胞外囊泡在肿瘤治疗抵抗过程中的作用。
- Secretion of an Argonaute protein by a parasitic nematode and the evolution of its siRNA guides. 寄生线虫分泌Argonaute蛋白及其siRNA分选功能的进化分析。 [Nucleic Acids Res ] IF=11.561 PMID：30820541
摘要：已经有研究证明细胞外RNA能够介导细胞和生物体之间的通信，但是关于细胞如何选择特定序列用于输出则相对了解较少。在这里，我们描述了一种特定的Argonaute蛋白（exWAGO），其存在于胃肠道线虫Heligmosomoides bakeri释放的细胞外囊泡（EV）中，每个EV中都有多个拷贝。系统发育和基因表达分析表明exWAGO直向同源物在相关寄生虫中高度保守并且大量表达，但在自由生活的Caenorhabditis属中高度分化。我们研究表明，从线虫寄生虫释放的最丰富的小RNA不是先前认为的微小RNA，而是由RNA依赖性RNA聚合酶产生的次级小干扰RNA（siRNA）。与在自由生活或寄生线虫中居住的那些相比，在EV中释放的siRNA具有不同的进化特性。 exWAGO的免疫沉淀证明它特异性地与来自转座子的siRNA和新进化的重复元件相关联，所述重复元件包装在EV中并释放到宿主环境中。这项工作共同展示了在EV中释放到宿主环境中的小RNA序列中的分子和进化选择性，并鉴定了一种新型Argonaute蛋白作为其中介体。
PS：文章介绍了来自寄生线虫的细胞外囊泡中存在的一种涉及siRNA分选的蛋白，并且根据进化保守性分析研究了这一蛋白在不同线虫物种中的保守性，发现它在营寄生生活的线虫中保守，表明其对寄生过程可能存在重要功能。通过测序分析发现寄生线虫来源的细胞外囊泡中主要存在的是siRNA分子。挺有意思的一篇paper。
- Quantitative and Specific Detection of Exosomal miRNAs for Accurate Diagnosis of Breast Cancer Using a Surface-Enhanced Raman Scattering Sensor Based on Plasmonic Head-Flocked Gold Nanopillars. 使用基于等离子体头部植绒金纳米柱的表面增强拉曼散射传感器定量和特异性检测乳腺癌外泌体miRNA用于准确诊断乳腺癌。 [Small ] IF=9.598 PMID：30828996
摘要：外泌体中的微小RNA（外泌体miRNA）由于其在体液中的稳定性而作为癌症生物标志物引起了越来越多的关注，它可以用于早期诊断和预后监测。由于外泌体miRNA表达水平与乳腺癌之间存在强关联，因此开发能够在宽浓度范围和超低量监测外泌体miRNA表达的有效方法至关重要。在此，开发了基于表面增强拉曼散射（SERS）的传感平台，用于定量测定外泌体miRNA。具有单核苷酸特异性的超灵敏外泌体miRNA检测是从来自均匀等离子体头 - 植绒金纳米柱基质的增强的SERS信号获得的，其产生多个热点并且能够实现短寡核苷酸（即miRNA和锁核酸探针）之间的杂交。所提出的SERS传感器显示极低的检测限，无需任何扩增过程，宽动态范围（1 am至100 nm），多重检测能力。此外，该传感器允许可靠地观察来自乳腺癌细胞系的外泌体miRNA表达模式，并且可以基于这些模式之间的差异区分乳腺癌亚型。结果表明，该传感器可通过定量测量体液中的外泌体miRNA用于癌症诊断和进一步的生物医学应用。
PS：文章介绍了一种血浆中外泌体miRNA的检测技术。该技术具有较低的检测限。感兴趣的朋友可以了解一下。
- Asymmetric-flow field-flow fractionation technology for exomere and small extracellular vesicle separation and characterization. 用于外泌颗粒和小细胞外囊泡分离和表征的非对称流场流分级技术。 [Nat Protoc] IF=12.423 PMID：30833697
PS：David Lyden发表了一篇实验方法方面的文章。文章介绍了他们实验室使用非对称场流流分级技术分离细胞外囊泡亚群。在去年初Lyden实验室曾经在NCB发表了一篇通过该方法分离坚定了细胞外囊泡亚群“exosomer”的报道，但是目前该报道被一些学者声称无法重复。相信通过这篇实验方法的报道，这一问题会逐渐得到解决。更多内容请关注往期推文：Nat Cell Biol | 康奈尔大学科学家David Lyden揭示外泌体的不同亚群并发现一种新的更小的外泌颗粒。
- Temperature- and rigidity-mediated rapid transport of lipid nanovesicles in hydrogels. 温度和刚度介导脂质纳米囊泡在水凝胶中的快速转运。 [Proc Natl Acad Sci U S A] IF=9.504 PMID：30837316
PS：这篇文章主要介绍的是人工纳米囊泡的性质，分析了温度和刚度介导的囊泡行为。细胞外囊泡也是脂质纳米囊泡，因此性质上可能存在一定的相似性。大家可以了解一下，作为参考。
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