本周hzangs在最新文献中选取了11篇分享给大家，第1篇文章介绍了miRNA分选进入细胞外囊泡所需的核酸基序，文章研究思路清晰且逻辑严谨，论证结果对于未来优化工程化细胞外囊泡装载药物效率具有十分重要的指导意义；第2篇那文章介绍了exoRBase数据的更新情况；第3篇文章介绍了去核MSC用于治疗；第5篇文章综述了组织来源细胞外囊泡的研究进展；第9-11篇文章都是细胞外囊泡工程化制备和改造的报道。1.MicroRNA sequence codes for small extracellular vesicle release and cellular retention.
MicroRNA 序列决定其细胞外囊泡释放和细胞滞留。
[Nature] PMID: 34937935摘要：外泌体和其他小细胞外囊泡 (sEV) 提供了一种独特的细胞间通讯模式，其中从一个细胞产生和释放的 microRNA (miRNA) 被远处的细胞吸收，他们可以在受体细胞中改变基因表达。然而，miRNAs 被分类为外泌体/sEVs 或保留在细胞中的机制在很大程度上仍然未知。在这里，我们证明了 miRNA 具有确定其在 sEV（EXOmotifs）释放或细胞滞留（CELLmotifs）的基序，并且不同的细胞类型，包括白色和棕色脂肪细胞、内皮细胞、肝脏和肌肉，优先使用特定的基序。在 miRNA 中插入或删除这些 CELLmotifs 或 EXOmotifs 会增加或减少细胞中产生或通过外泌体/sEV释放到细胞外的分子数量。两种 RNA 结合蛋白 Alyref 和 Fus 参与了携带最强 EXOmotif 之一 CGGGAG 的 miRNA 的输出。由 EXOmotifs 介导的 miRNA 传递增加导致对远处细胞中靶基因的抑制增强。因此，该 miRNA 基序不仅提供了将循环外泌体 miRNA 与起源组织联系起来的重要见解，而且还提供了一种改进 RNA 介导疗法靶向的方法。
2.exoRBase 2.0: an atlas of mRNA, lncRNA and circRNA in extracellular vesicles from human biofluids.
exoRBase 2.0：来自人类生物体液的细胞外囊泡中 mRNA、lncRNA 和 circRNA 的图谱。
[Nucleic Acids Res] PMID: 34918744摘要：细胞外囊泡 (EVs) 是小的膜囊泡，含有丰富的不同种类 RNA，具有特殊的功能和临床意义。在这里，我们介绍了一个更新的在线数据库 (http://www.exoRBase.org)，exoRBase 2.0，它是一个 EV 长链 RNA（称为 exLRs）的存储库，包含来自不同人体体液的 RNA-seq 数据分析。在exoRBase 2.0中，exLRs的数量增加到19643个信使RNAs（mRNAs）、15645个长链非编码RNAs（lncRNAs）和79084个circRNAs（circRNAs），它们来自～1000人的血液、尿液、脑脊液 (CSF) 和胆汁样本。重要的是，exoRBase 2.0 不仅整合和比较了 exLR 表达谱，而且还可视化了不同生理和病理条件下循环 EV 的通路水平功能变化和起源的异质性。我们的数据库提供了一个有吸引力的平台，用于从人类生物体液中识别新的 exLR 特征，这将有助于发现新的循环生物标志物以改善疾病诊断和治疗。3.Genetically engineered and enucleated human mesenchymal stromal cells for the targeted delivery of therapeutics to diseased tissue.
基因工程和去核人类间充质基质细胞，用于将治疗药物靶向递送至患病组织。
[Nat Biomed Eng] PMID: 34931077摘要：专门针对患病组织的治疗剂递送可增强其功效并减少其副作用。在这里，我们展示了间充质基质细胞，在对细胞进行遗传修饰以展示趋化受体和内皮细胞结合分子后，通过密度梯度离心去除其细胞核是靶向递送治疗剂的有效载体。去核细胞既不会增殖也不会永久移植到宿主中，但仍保留用于产生能量和蛋白质的细胞器，对发炎的内皮细胞进行整合素调节的粘附，并积极归巢于由患病组织建立的趋化因子梯度。在急性炎症和胰腺炎的小鼠模型中，全身施用表达两种趋化因子受体和内皮粘附分子的去核细胞增强了抗炎细胞因子向患病组织的递送（相对于未修饰的基质细胞和来自骨的外泌体） -骨髓来源的基质细胞），减轻炎症和改善疾病病理。去核细胞保留了大部分细胞的功能，但获得了无细胞递送系统的载货特性，因此代表了一种多功能的递送载体和治疗系统。4.Extracellular vesicles derived from tumour cells as a trigger of energy crisis in the skeletal muscle.
源自肿瘤细胞的细胞外囊泡作为骨骼肌能量危机的触发器。
[J Cachexia Sarcopenia Muscle] PMID: 34931471摘要：恶病质是癌症患者中经常发生的一种综合征，其特征是肌肉萎缩、能量和蛋白质代谢改变以及肌生成受损。含有蛋白质、信使 RNA (mRNA) 和非编码 RNA 的肿瘤衍生微泡 (TMV) 可能会导致癌症诱导的肌肉萎缩。差速离心用于从路易斯肺癌和 C26 结肠癌细胞培养物的条件培养基中分离 TMV。将TMVs添加到C2C12成肌细胞和肌管的培养基中，并评估对蛋白质和能量代谢的影响。还从携带 C26 的小鼠的血液中分离出 TMV。通过 RNA-seq 获得 TMV 的 MicroRNA (miR) 谱，并通过数字滴 PCR 进行验证。选定的 miR 在 C2C12 成肌细胞中过表达，以评估对肌源性分化的影响。根据肌球蛋白重链（MyHC；第 4 天约 62% 的对照）和肌细胞生成素（第 4 天约 68% 的对照）表达降低，暴露于 TMV 的 C2C12 成肌细胞分化延迟。至于肌管，TMVs 不影响 MyHC 的表达，但显示能够调节线粒体和氧化代谢。事实上，降低 PGC-1α 的 mRNA 水平与增加的 BNIP3 表达相关，表明线粒体生物发生/数量减少，线粒体自噬增强。这些变化伴随着氧消耗的减少和乳酸水平升高。在源自 C26 宿主血浆的 MV 中总共发现了 118 个 miR；然而，其中只有三个被下调（RNA-seq）：miR-181a-5p（-1.46 倍变化）、miR-375-3p（-2.52 倍变化）和 miR-455-5p（-3.87 倍变化）。在从 C26 宿主血液中获得的 MV 中的 miRs 与培养基中 C26 细胞释放的那些 miRs 之间没有观察到相关性。C2C12 成肌细胞中 miR-148a-3p 和 miR-181a-5p 的过表达揭示了影响 Myf5、Myog 和 MyHC（Myh4 和 Myh7）mRNA 水平的能力。这些结果表明，在 C2C12 培养物中，TMV 能够影响分化和线粒体系统。这种影响可能与含有 TMV 的 miRs 有关。5.Tissue-derived extracellular vesicles in cancers and non-cancer diseases: Present and future.
癌症和非癌症疾病中的组织来源的细胞外囊泡：现在和未来。
[J Extracell Vesicles] PMID: 34918479摘要：细胞外囊泡 (EV) 是大多数细胞类型分泌的脂质双层膜结构。EVs 在脂质、蛋白质和核酸的水平转移中充当信使，并影响母细胞和受体细胞的各种病理生理过程。与从体液或细胞培养上清液中获得的 EVs 相比，从组织中直接分离的 EVs 具有许多优点，包括组织特异性、对组织微环境的准确反映等。组织来源的 EVs (Ti-EV）存在于组织间质中，在细胞间通讯中起着关键作用。此外，Ti-EV 提供了具有共同组织学背景的各种细胞类型之间相互作用的极好快照。因此，Ti-EV 可用于深入了解疾病的发展和进展。迄今为止，广泛的研究集中在体液衍生的 EV 或细胞培养衍生的 EV 的作用上。然而，关于 Ti-EV 的研究数量仍然不足。在此，我们总结了 Ti-EVs 在癌症和非癌症疾病方面的最新进展。我们提出了 Ti-EV 在基础研究和临床实践中的未来应用。审查和比较了癌症和非癌症疾病之间 Ti-EV 分离和表征的工作流程。此外，我们讨论了与 Ti-EV 相关的当前问题并提供了潜在的方向。6.Patient pIgR-enriched extracellular vesicles drive cancer stemness, tumorigenesis and metastasis in hepatocellular carcinoma.
患者富含 pIgR 的细胞外囊泡驱动肝细胞癌的癌症干性、肿瘤发生和转移。
[J Hepatol] PMID: 34922977摘要：细胞外囊泡 (EV) 在连接肿瘤细胞及其局部和远处微环境方面发挥着关键作用。在这里，我们旨在了解患者来源的 EV 在调节肝细胞癌 (HCC) 背景下的癌症干性和肿瘤发生中的作用和分子基础。从患者的血清中分离、量化和表征 EV。通过各种功能分析，对 EV 进行了体外和体内严格测试。进行蛋白质组学分析以鉴定 EV 的功能成分。通过 ELISA、免疫印迹、免疫组织化学和定量 PCR 确定循环 EV 以及 HCC 患者的肿瘤和非肿瘤组织中聚合免疫球蛋白受体 (pIgR) 的存在和水平。阐明了具有增强 pIgR 表达的 EV 的功能作用和潜在机制。在植入患者来源的肿瘤异种移植物 (PDTX) 的裸鼠中使用中和抗体阻断 EV-pIgR。与对照个体释放的 EV 相比，来自晚期 HCC (L-HCC) 患者的循环 EV 具有显着升高的 pIgR 表达。L-HCC-EVs 对癌症干性和肿瘤发生的增强作用受到抗 pIgR 抗体的阻碍。富含 pIgR 的 EV 持续促进受体细胞中的癌症干性和癌变表型。从机制上讲，EV-pIgR 诱导的癌症侵??袭性被 Akt 和 β-连环蛋白抑制剂消除，通过激活 PDK1/Akt/GSK3β/β-连环蛋白信号轴证实了 EV-pIgR 的作用。此外，抗 pIgR 中和抗体减弱了植入 PDTX 的小鼠的肿瘤生长。这项研究说明了 EV-pIgR 在调节癌症干性和侵袭性方面的先前未揭示的作用：EV-pIgR 激活 PDK1/Akt/GSK3β/β-连环蛋白信号级联。肿瘤微环境中EV-pIgR介导的细胞间通讯的阻断可能为癌症患者提供一种新的治疗策略。7.Circular RNA Sequencing Reveals Serum Exosome Circular RNA Panel for High-Grade Astrocytoma Diagnosis.
环状 RNA 测序揭示了用于高级别星形细胞瘤诊断的血清外泌体环状 RNA。
[Clin Chem] PMID: 34942001摘要：尽管在高级别星形细胞瘤 (HGA) 的组织病理学诊断方面取得了重大进展，但有效和无创诊断的方法在很大程度上仍然未知。外泌体可以穿过血脑屏障，并且在人体生物体液中很容易获得，这使它们成为 HGA 有希望的生物标志物。环状RNA（circRNA）由于其稳定性、保守性和组织特异性而具有作为肿瘤生物标志物的潜力。然而，HGA中外泌体circRNA全貌和特征仍有待研究。使用 circRNA 深度测序和生物信息学方法生成 circRNA 分析数据库并分析 HGA 细胞 circRNA 和 HGA 细胞衍生的外泌体 circRNA 的特征。使用逆转录-定量 PCR 检测健康个体和 HGA 患者血清和组织中外泌体 circRNA 的表达。此外，还分析了受试者工作特征曲线和总体生存曲线。通过研究 HGA 细胞来源的外泌体 circRNA 和 HGA 细胞 circRNA 的特征，我们观察到外泌体比 HGA 细胞更有可能富集短外显子和抑制性 circRNA。此外，包括 hsa_circ_0075828、hsa_circ_0003828 和 hsa_circ_0002976 在内的血清外泌体 circRNA 面板可用于筛选 HGA，而良好的预后面板包含高浓度的 hsa_circ_0005019、hsa_circ_0000880、hsa_circ_0000880、hsa_circ_6506_circ_650650650505050506 和 circRNA。这项研究揭示了 HGA 外泌体和细胞中circRNA的全貌。血清外泌体 circexosome circRNA 和组织 circRNAs 可能对 HGA 液体活检和预后监测有用。作为新靶点的外泌体 circRNA 应有助于进一步发现生物标志物，并有助于 HGA 诊断和治疗监测。8.An RNA-RNA crosstalk network involving HMGB1 and RICTOR facilitates hepatocellular carcinoma tumorigenesis by promoting glutamine metabolism and impedes immunotherapy by PD-L1+ exosomes activity.
涉及 HMGB1 和 RICTOR 的 RNA-RNA 交互网络通过促进谷氨酰胺代谢促进肝细胞癌的发生，并通过 PD-L1+ 外泌体活性阻碍免疫治疗。
[Signal Transduct Target Ther] PMID: 34916485摘要：由于缺乏精准治疗的靶点，肝细胞癌 (HCC) 是全球癌症相关死亡的主要原因。一种新的表观遗传调控模式已经出现，涉及 RNA-RNA 串扰网络，其中两个或多个竞争性内源 RNA (ceRNAs) 与相同的 microRNAs 结合。然而，这些机制在 HCC 中的作用尚未得到很好的研究。在此，在不同的 HCC 阶段评估了潜在的 HMGB1 驱动的 RNA-RNA 串扰网络，将 mTORC2 组分 RICTOR 鉴定为 HBV + 早期 HCC 中潜在的 HMGB1 ceRNA。事实上，发现升高的 HMGB1 mRNA 通过与 miR-200 家族，尤其是 miR-429 的竞争性结合来促进 RICTOR mRNA 的表达。采用过表达或干扰策略的功能分析表明，HMGB1 和 RICTOR 3' 非翻译区 (UTR) 在表观遗传上促进了 HCC 细胞的恶性增殖、自我更新和肿瘤发生。有趣的是，HCC 细胞中对 HMGB1 和 RICTOR 的干扰促进了更强的抗 PD-L1 免疫治疗反应，这似乎与 PD-L1 + 外泌体的产生有关。从机制上讲，HMGB1 驱动的 RNA-RNA 串扰网络通过双重机制促进 HCC 细胞谷氨酰胺代谢，激活涉及 mTORC2-AKT-C-MYC 的正反馈回路以上调谷氨酰胺合成酶 (GS) 表达，并诱导 mTORC1 信号传导以解除SIRT4谷氨酸脱氢酶 (GDH)抑制。同时，这种串扰网络可能会通过 mTORC1-P70S6K 依赖的 PD-L1 产生和 PD-L1 + 外泌体活性来阻碍免疫治疗的功效。总之，我们的研究强调了 HMGB1 的非编码调节作用，对基于 RNA 的治疗靶向的影响以及对 HCC 中抗 PD-L1 免疫治疗的预测。9.Nanotopography Sequentially Mediates Human Mesenchymal Stem Cell-Derived Small Extracellular Vesicles for Enhancing Osteogenesis.
纳米拓扑结构连续介导人类间充质干细胞衍生的小细胞外囊泡以增强成骨。
[ACS Nano] PMID: 34935354摘要：工程化的小细胞外囊泡 (sEV) 被用作提高治疗效果的工具。然而，sEV 的这种应用与几个问题有关，包括高成本和高肿瘤发生风险。纳米拓扑结构对骨相关细胞行为的影响更大。然而，纳米拓扑结构是否专门介导 sEV 含量以执行特定的生物学功能仍不清楚。在这里，我们证明选择性纳米拓扑结构可用于顺序介导人骨间充质干细胞 (hBMSC) sEVs，以提高 hBMSCs-EVs 对成骨的治疗效果。我们在 7、14 和 21 天后对从抛光钛板 (Ti) 或纳米拓扑钛板 (Ti4) 上培养的 hBMSCs 收获的 sEV 进行 RNA 测序，我们发现 7 天后 sEV-miRNA 表达没有显着差异. 14 天后发现差异表达的成骨相关 microRNA，KEGG 分析表明主要 microRNA 与成骨相关通路相关，如 TGF-β、AMPK 和 FoxO。21 d 后 sEV-miRNAs 表达有显着差异。我们将 21 天后在 Ti4 上培养的 hBMSC 分泌的 sEV 加载到带有聚多巴胺 (PDA) 的 3D 打印多孔 PEEK 支架上，发现此类支架在 6 周和 12 周后显示出优异的成骨能力。在这里，我们证明了具有刺激 hBMSC 成骨分化能力的碱和热处理纳米拓扑结构可以诱导促成骨 sEV 的分泌，我们还发现 sEVs 通过 miRNA 介导成骨。因此，纳米拓扑结构是否有能力调节 sEVs 的其他内容，如用于增强成骨的蛋白质，需要进一步研究。这些发现可能有助于我们利用纳米拓扑结构提取 sEV，用于其他生物医学应用，包括癌症治疗。10.A facile magnetic extrusion method for preparing endosome-derived vesicles for cancer drug delivery.
一种用于制备癌症药物递送的内体衍生囊泡的简便磁性挤压方法。
[Adv Funct Mater] PMID: 34924915摘要：迄今为止，外泌体的放大生产和有效载药是限制基于外泌体的药物递送临床转化的两个现有挑战。在此，我们开发了一种简便的磁性挤压方法，用于制备内体衍生的囊泡，也称为外泌体模拟物 (EM)，与天然外泌体具有相同的生物学起源和相似的形态、组成和生物功能。这种磁性挤压方法的高产量和一致性有助于克服外泌体研究中的制造瓶颈。此外，所提出的标准化多步骤方法很容易促进硫酸铵梯度方法将化学药物（如阿霉素）主动加载到 EM 中。此处开发和测试的工程化 EM 表现出与天然外泌体相当的药物递送特性，并通过在原位乳腺肿瘤模型中递送阿霉素来有效抑制肿瘤生长。这些发现表明，EMs 可以通过简单和放大的方式制备，作为一种有前途的用于癌症药物递送的生物纳米药物。11.xosomes-loaded thermosensitive hydrogels for corneal epithelium and stroma regeneration.
用于角膜上皮和基质再生的外泌体负载热敏水凝胶。
[Biomaterials] PMID: 34923312摘要：角膜损伤形成瘢痕组织，表现为永久性角膜混浊，是角膜疾病引起视力障碍的主要原因。为了治疗这些疾病，我们开发了一种基于诱导多能干细胞衍生间充质干细胞 (iPSC-MSC) 外泌体与热敏水凝胶相结合的新方法，可减少疤痕形成并加速愈合过程。我们发现基于热敏壳聚糖的水凝胶（CHI 水凝胶）缓释 iPSC-MSC 外泌体可以有效促进受损角膜上皮和基质层的修复，在角膜基质中下调编码三种最丰富的胶原蛋白（I 型胶原 α 1、 V 型胶原蛋白 α 1 和 V 型胶原蛋白 2)并减少体内疤痕形成。此外，iPSC-MSC 分泌含有 miR-432-5p 的外泌体，抑制易位相关膜蛋白 2 (TRAM2)，这是角膜基质干细胞中胶原生物合成的重要调节剂，可避免细胞外基质 (ECM) 的沉积.我们的研究结果表明，iPSC-MSCs 分泌含有 miRNA 的外泌体以促进角膜上皮和基质再生，并且 miR-432-5p 可以通过一种很可能与其靶基因 TRAM2 的直接抑制相关的机制来防止 ECM 沉积。总体而言，我们基于外泌体的热敏 CHI 水凝胶是一种用于临床治疗各种角膜疾病的有前途的技术。hzangs建立了qq实名交流群~
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外泌体资讯网 【2021-51期】This Week in Extracellular Vesicles
