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【2021-45期】This Week in Extracellular Vesicles

本周hzangs在最新文献中选取了12篇分享给大家,第1篇文章主要证明了植物能够通过囊泡递送miRNA进行细胞见交流;第2篇文章介绍了外泌体在中性粒细胞趋化作用中对LTB4释放的调控;第3篇文章综述了目前细胞外囊泡质谱分析的应用,发布了相关分析指南;第8篇文章介绍了细胞外囊泡携带环状RNA发挥功能。

1.Exogenous miRNAs induce post-transcriptional gene silencing in plants.
外源miRNA诱导植物转录后基因沉默。

[ Nat Plants ] PMID: 34650259
摘要:植物似乎能够吸收人工设计的针对特定基因的外源 RNA,然后激活 RNA 干扰 (RNAi) 机制。然而,除了表明寄生植物与其宿主之间发生小 RNA 交换的证据外,植物是否使用 RNA 本身作为植物间通信的信号分子尚不清楚。来自环境的外源 RNA,如果被一些生物体吸收,确实可以诱导 RNAi。在线虫和昆虫中已经观察到这种现象,宿主拟南芥细胞分泌外泌体样细胞外囊泡,将植物小 RNA 输送到灰葡萄孢中。在这里,我们展示了植物产生的微 RNA (miRNA) 作为信号分子影响附近其他植物的基因表达。外源 miRNA,如 miR156 和 miR399,通过需要 AGO1 和 RDR6 的机制触发 RNAi。这强调了需要产生次级小干扰 RNA。这一证据强调了一种机制的存在,其中 miRNA 代表能够在植物之间进行通信的信号分子。
 
2.Exosomes mediate LTB4 release during neutrophil chemotaxis.
​外泌体在中性粒细胞趋化过程中介导 LTB4 释放。

[ PLoS Biol ] PMID: 34232954
摘要:白三烯 B4 (LTB4) 由趋化性中性粒细胞分泌,形成二级梯度,放大初级趋化因子的作用范围。该策略增加了中性粒细胞的募集范围,并且在炎症期间发挥重要作用。在这里,我们展示了 LTB4 及其合成酶定位于细胞内多泡体,在刺激下,其内容物作为外泌体释放。纯化的外泌体可以以 LTB4 受体依赖性方式激活静息中性粒细胞并引发趋化活性。外泌体释放的抑制导致定向运动的丧失,伴随着 LTB4 释放的丧失。我们的研究结果表明,LTB4 的外泌体池以自分泌方式作用使中性粒细胞对主要化学引诱物敏感,并以旁分泌方式介导相邻中性粒细胞反式募集。我们设想这种机制被其他信号用于在恶劣的细胞外环境中促进细胞之间的交流。
 
3.A guide to mass spectrometric analysis of extracellular vesicle proteins for biomarker discovery.
用于生物标志物发现的细胞外囊泡蛋白质谱分析指南。

[ Mass Spectrom Rev ] PMID: 34747512
摘要:生物体中的外泌体(小的细胞外囊泡)在细胞增殖或细胞间通讯等过程中起着重要作用。最近,外泌体已被广泛研究用于各种疾病的生物标志物发现。外泌体分析的一个重要方面涉及富集方法的开发,这些方法已被引入以成功分离外泌体。这些方法包括超速离心、尺寸排阻色谱、基于聚乙二醇的沉淀、基于免疫亲和的富集、超滤和不对称流场流分馏等。为了确认外泌体的存在,已经使用了各种表征方法,例如蛋白质印迹分析、原子力显微镜、电子显微镜、光学方法、zeta 电位、目视检查和质谱法。高分辨率分离、高性能质谱和综合蛋白质组数据库的最新进展都有助于成功分析患者样本中的外泌体。在此,我们回顾了各种外泌体富集方法、表征方法以及使用基于质谱法的生物标志物发现方法进行外泌体研究的最新趋势。
 
4.Tumor-derived extracellular vesicles regulate tumor-infiltrating regulatory T cells via the inhibitory immunoreceptor CD300a.
肿瘤来源的细胞外囊泡通过抑制性免疫受体 CD300a调节肿瘤浸润的调节性 T 细胞。

[ Elife ] PMID: 34751648
摘要:尽管肿瘤浸润调节性 T (Treg) 细胞在肿瘤免疫中起关键作用,但在肿瘤微环境中如何调节 Treg 细胞活化仍不清楚。在这里,我们发现在移植 B16 黑色素瘤后,与野生型小鼠相比,树突状细胞 (DC) 上缺乏抑制性免疫受体 CD300a 的小鼠在肿瘤中的 Treg 细胞数量增加,肿瘤生长更大。细胞外囊泡 (EV) 释放的药理学损伤降低了 CD300a 缺陷小鼠的 Treg 细胞数量。DCs 与肿瘤来源的 EV (TEV) 共培养诱导 CD300a 的内化和 EVs 与内体融合,其中 CD300a 抑制 TEV 介导的 TLR3-TRIF 信号传导以激活 IFN-β-Treg 细胞轴。我们还表明,CD300A 的高表达与黑色素瘤患者肿瘤浸润性 Treg 细胞减少和存活时间延长有关。我们的研究结果揭示了 TEV 和 CD300a 在肿瘤微环境中 Treg 细胞活化中对 DC 的作用。
 
5.Microbiota-derived extracellular vesicles in interkingdom communication in the gut.
微生物群衍生的细胞外囊泡在肠道内的跨种界际交流。

[ J Extracell Vesicles ] PMID: 34738337
摘要:肠道是控制人类健康的基础。肠上皮细胞和免疫细胞持续暴露于数百万微生物,对肠上皮屏障和免疫功能产生重大影响。这种被称为肠道微生物群的微生物群落现在被认为是人类的重要伙伴,它们积极促进肠道以及远端器官的基本功能。在肠道生态系统中,微生物群与宿主的双向交流不涉及细胞直接接触。微生物群和宿主来源的细胞外囊泡 (EV) 都是这种跨种界际信号交流的关键参与者。现在有越来越多的证据表明细菌分泌的囊泡通过将调节宿主信号通路和细胞过程的效应分子转运和递送到宿主细胞中来介导微生物群的功能。因此,肠道微生物群释放的囊泡可能对健康和疾病有很大影响。在这里,我们回顾了微生物群 EV 的当前知识,并特别强调了它们在控制宿主代谢、肠道屏障完整性和免疫训练中的作用。
 
6.An efficient and safe MUC1-dendritic cell-derived exosome conjugate vaccine elicits potent cellular and humoral immunity and tumor inhibition in vivo.
一种高效且安全的 MUC1 树突状细胞衍生外泌体结合疫苗可在体内引发有效的细胞和体液免疫以及肿瘤抑制。
[ Acta Biomater ] PMID: 34757230
摘要:抗肿瘤疫苗是通过引发抗肿瘤免疫反应和诱导针对肿瘤细胞上表达的特定抗原的保护性免疫来预防或治疗癌症的有前景的策略。增强候选疫苗的体液和细胞免疫反应的疫苗制剂将非常有益,但仍然有限。在这里,我们通过将 MUC1 糖肽抗原与树突细胞衍生的外泌体 (Dex) 结合,开发了一种抗肿瘤疫苗候选者。在体内,MUC1-Dex 构建体诱导高 MUC1 特异性 IgG 抗体滴度,对 MUC1 阳性肿瘤细胞具有强结合亲和力,并促进细胞因子分泌。此外,来自免疫小鼠的 CD8 + T 细胞对 MUC1 阳性肿瘤细胞表现出强烈的细胞毒性。重要的是,在预防性和治疗性荷瘤小鼠模型中,该构建体抑制了肿瘤生长并延长了生存期。总的来说,这些结果表明,Dex 是一种很有前景的疫苗载体,可用作佐剂以增强肿瘤疫苗的免疫效力。
 
7.The Role of Tumor Microenvironment and Exosomes in Dormancy and Relapse.
肿瘤微环境和外泌体在休眠和复发中的作用。
[ Semin Cancer Biol ] PMID: 34757184
摘要:癌症领域的最新进展已经确定,转移过程是器官特异性的,肿瘤细胞传播发生在疾病的早期阶段。原发肿瘤特异性因素和细胞外基质的影响都会积极重塑和转化转移前的生态位。尽管癌症治疗策略发展显著改善了早期疾病患者的预后,但复发和复发导致死亡的风险仍然很高.最近的研究强调了休眠肿瘤细胞和外泌体作为癌症复发的关键因素的影响。在这篇综述中,我们讨论了肿瘤进展的关键介质及其与癌症休眠的联系,同时还探索了靶向复发的可能疗法。
 
8.Lipotoxicity-induced circGlis3 impairs beta cell function and is transmitted by exosomes to promote islet endothelial cell dysfunction.
脂毒性诱导的circGlis3损害β细胞功能并通过外泌体传播以促进胰岛内皮细胞功能障碍。

[ Diabetologia ] PMID: 34751796
摘要:脂毒性是 2 型糖尿病的主要驱动力。环状RNA(circRNA)在调节β细胞功能方面发挥重要作用,外泌体是细胞间通讯的重要介质。外泌体circRNA在2型糖尿病中的作用在很大程度上仍然未知。我们旨在检查脂毒性是否会诱导β细胞衍生的外泌体中 circRNA 的失调,并确定外泌体 circRNA 对 2 型糖尿病发展的贡献。从用棕榈酸酯或 BSA 处理的 MIN6 细胞中提取外泌体,并进行 RNA 测序。CircGlis3(Gli-similar 3)表达水平通过qPCR验证。circGlis3 对β细胞功能的影响以及外泌体 circGlis3 对胰岛内皮细胞(胰岛内皮细胞)的有害影响在人和小鼠模型中通过功能获得或丧失测定进行了体外和体内研究。circGlis3 的分子机制通过 RNA pull-down 和免疫沉淀分析进行了探索。在脂毒性条件下,β细胞衍生的外泌体 circGlis3 显着上调,糖尿病小鼠模型和 2 型糖尿病参与者血清中的外泌体 circGlis3 水平也升高。CircGlis3 在体外和体内参与了脂毒性诱导的β细胞功能障碍。此外,β细胞衍生的外泌体circGlis3可以转移到胰岛ECs并降低胰岛ECs的细胞活力、细胞迁移和血管生成。从机制上讲,circGlis3通过促进GMEB1和mindbomb E3泛素蛋白连接酶2(MIB2)之间的相互作用,促进糖皮质激素调节元件结合蛋白1(GMEB1)的降解,从而抑制热休克蛋白27(HSP27)的磷酸化。我们的研究指出 circGlis3 参与糖尿病发展,外泌体 circGlis3 转移作为β细胞和胰岛 ECs 之间的通信模式,表明 circGlis3 可能是 2 型糖尿病的潜在生物标志物和治疗靶点。
 
9.Extracellular vesicles released by human retinal pigment epithelium mediate increased polarised secretion of drusen proteins in response to AMD stressors.
人视网膜色素上皮释放的细胞外囊泡介导增加的玻璃疣蛋白的极化分泌,以响应 AMD 压力源。

[ J Extracell Vesicles ] PMID: 34750957
摘要:年龄相关性黄斑变性 (AMD) 是全球失明的主要原因。玻璃膜疣是 AMD 病因学的关键因素,调节玻璃膜疣生物发生的能力可能是减缓或阻止 AMD 进展的治疗策略。然而,玻璃膜疣生物发生的潜在机制仍然大部分未知。在这里,我们证明在稳态条件下,视网膜色素上皮 (RPE) 细胞分泌的细胞外囊泡 (EV) 富含与 AMD 病理生理学机制相关的蛋白质,包括氧化应激、免疫反应、炎症、补体系统和玻璃疣成分。此外,我们提供了第一个证据,证明玻璃疣相关蛋白作为 RPE 细胞分泌的细胞外囊泡从特定的极化方向上释放(基底)。值得注意的是,玻璃疣相关蛋白在稳态条件下表现出独特的定向分泌模式,并且这种定向分泌的差异调节响应 AMD 压力源。这些观察结果支持了微调机制的存在,该机制调节定向顶端:通过 EV 对玻璃疣相关蛋白的基础分类和分泌,以及其响应 AMD 病理生理学机制的调节。总的来说,我们的结果强烈支持 RPE 衍生的 EV 作为玻璃疣蛋白的主要来源和玻璃膜疣发育和生长的重要贡献者的积极作用。
 
10.Roles and mechanisms of exosomal non-coding RNAs in human health and diseases.
外泌体非编码 RNA 在人类健康和疾病中的作用和机制。

[ Signal Transduct Target Ther ] PMID: 34753929
摘要:外泌体作为细胞间通讯的介质发挥作用,因此对体内平衡调节表现出多效性。外泌体非编码RNA(ncRNA),主要是微小RNA(miRNA)、长链非编码RNA(lncRNA)和环状RNA(circRNA),与人类健康的多种生物学和功能方面密切相关。当外泌体中的ncRNA由于各种内部或外部疾病而发生组织特异性变化时,它们会导致组织功能障碍、衰老和疾病。在这篇综述中,我们全面讨论了外泌体在人类疾病中的潜在调控机制。此外,我们探索了目前关于外泌体 miRNA、lncRNA 和 circRNA 在人类健康和疾病(包括癌症、代谢疾病、神经退行性疾病、心血管疾病、自身免疫性疾病和传染病)中的作用的知识,以确定它们在人类健康和疾病中的潜在影响。
 
11.A noncanonical autophagy is involved in the transfer of Plasmodium-microvesicles to astrocytes.
非典型自噬参与了疟原虫微泡向星形胶质细胞的转移。
[ Autophagy ] PMID: 34747313
摘要:脑型疟疾是一种由恶性疟原虫感染引起的神经炎性疾病。在动物模型中,脑型疟疾的神经病理生理学源于微血管中受感染的红细胞 (iRBC) 的破裂,促进大脑中神经胶质细胞的活化。这种激活引发了以促炎细胞因子和趋化因子分泌为特征的炎症反应,导致病原性 CD8 + T 淋巴细胞浸润大脑。星形胶质细胞是脑胶质细胞的主要亚型,在维持中枢神经系统的稳态、脑血屏障的完整性和建立局部先天免疫反应方面发挥着重要作用。我们之前已经表明寄生微泡 (Pb A-MV) 从 iRBC 转移到星形胶质细胞。本研究表明,一种不依赖于 ULK1 的非常规 LC3 介导的自噬途径参与了星形胶质细胞内 Pb A-MV 的转移和降解。我们进一步证明,通过用 3-甲基腺嘌呤处理抑制自噬过程会阻止 Pb A-MV 的转移,Pb A-MV 仍定位于星形胶质细胞膜中且未被内化。此外,另一种抗自噬药物巴弗洛霉素 A 1 通过抑制与溶酶体的融合来促进星形胶质细胞内 Pb A-MV 的积累,并防止感染 Pb A 的小鼠的 ECM。最后,我们确定 RUBCN/rubicon 或 ATG5 沉默阻碍Pb A 刺激诱导的星形胶质细胞 CCL2 和 CXCL10 趋化因子产生。总而言之,我们的数据表明,非经典的自噬 - 溶酶体途径可能通过星形胶质细胞调节脑神经炎症在脑型疟疾中发挥关键作用。
 
12.Extracellular vesicles originating from autophagy mediate an antibody-resistant spread of classical swine fever virus in cell culture
.源自自噬的细胞外囊泡介导经典猪瘟病毒在细胞培养中的抗体抗性传播。
[ Autophagy ] PMID: 34740307
摘要:自由传播是哺乳动物病毒传播的经典模式。然而,这种传输方法的效率通常较低,因为在生理条件下的细胞外环境中存在结构障碍或免疫监视。在这项研究中,我们使用多重病毒复制分析结合抗体中和、transwell 测定和电子显微镜系统分析了经典猪瘟病毒 (CSFV) 的传播,并确定了细胞外囊泡 (EV) 介导的 CSFV 在细胞中的传播。在这种方法中,完整的 CSFV 病毒粒子被封闭在 EV 中,并随着 EV 的运动转移到未感染的细胞中,导致病毒的抗体抗性感染。使用分级分析、免疫染色和电子显微镜,我们对含有 CSFV 的 EV 进行了表征,并证明了 EV 源自巨自噬/自噬。总之,我们的结果显示了 CSFV 的新传播机制,并证明 CSFV 传播中的 EV 与自噬密切相关。这些发现揭示了 CSFV 传播的免疫逃避机制,以及细胞囊泡在病毒生命周期中的新功能。

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