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GAPDH在细胞外囊泡发生中的功能作用；第2篇文章总结了目前细胞外囊泡加载药物策略的研究进展；第4篇文章着重强调了细胞外囊泡携带的代谢产物的潜在功能和应用前景；第9篇文章汇总了抑制或促进细胞外囊泡释放的策略和方法并对其未来应用进行了展望。1.GAPDH controls extracellular vesicle biogenesis and enhances the therapeutic potential of EV mediated siRNA delivery to the brain.
GAPDH 控制细胞外囊泡生物发生并增强 EV 介导的 siRNA 递送至大脑的治疗潜力。
[Nat Commun] PMID: 34795295摘要：细胞外囊泡 (EVs) 是生物纳米粒子，在细胞间通讯中具有重要作用，并具有作为药物递送载体的潜力。在这里，我们展示了糖酵解酶 3-磷酸甘油醛脱氢酶 (GAPDH) 在 EV 组装和分泌中的作用。我们观察到高水平的 GAPDH 通过磷脂酰丝氨酸结合基序 (G58) 与 EV 的外表面结合，这促进了广泛的 EV 聚类。果蝇 EV 生物发生模型的进一步研究表明，内体区室中腔内囊泡的正常产生需要 GAPDH，并促进囊泡聚集。GAPDH 衍生的 G58 肽与 dsRNA 结合基序的融合能够高效地将小干扰 RNA (siRNA) 加载到 EV 表面。全身注射后，这种囊泡可将 siRNA 有效地传递到亨廷顿病小鼠模型大脑的多个解剖区域，导致大脑不同区域的亨廷顿基因沉默。2.Emerging prospects of extracellular vesicles for brain disease theranostics.
用于脑疾病治疗的细胞外囊泡的新兴前景。
[J Control Release] PMID: 34953980摘要：在过去的十年中，受自然启发的具有优越特性的生物纳米颗粒在准确诊断和有效治疗方面引起了广泛的兴趣。细胞外囊泡 (EVs) 是纳米级的天然衍生囊泡，其中包含各种反映其细胞来源的生物活性分子。EV 纳米技术领域的新兴进步为基于 EV 的疗法的发展带来了新的希望。对中枢神经系统生理学和脑疾病病理学中的 EV 特征的研究爆炸性地促进了利用这些内源性囊泡作为脑疾病治疗诊断学的有前途的策略想法。这些纳米囊泡具有天然的血脑屏障通过性、显着的理化特性和优异的生物相容性，被认为是脑治疗和药物输送应用的智能载体的主要候选者。在这里，这篇综述概述了细胞外囊泡的特性、分离纯化和内化，并介绍了改良细胞外囊泡有效装载货物的策略和方法的最新进展。通过展示代表性示例进一步讨论了 EV 在脑疾病中的潜在治疗诊断应用。还介绍了当前研究的挑战和障碍，并进一步讨论了成功临床转化的前景。3.Stem Cell-Derived Extracellular Vesicle-Bearing Dermal Filler Ameliorates the Dermis Microenvironment by Supporting CD301b-Expressing Macrophages.
干细胞衍生的细胞外囊泡真皮填充剂通过支持表达 CD301b 的巨噬细胞改善真皮微环境。
[ACS Nano] PMID: 34957822摘要：透明质酸水凝胶 (Hyal-Gels) 可能通过物理丰盈皮肤来减少皱纹。然而，它们刺激胶原蛋白生成的能力有限，因此需要反复治疗以保持其丰盈效果。在这项研究中，干细胞衍生的细胞外囊泡 (EV) 承载 Hyal-Gels (EVHyal-Gels) 被制备为潜在的真皮填充剂，改善真皮微环境。Hyal-Gels 和 EVHyal-Gels 之间的流变特性和注射力没有观察到显着差异。当局部施用于小鼠皮肤时，Hyal-Gels 显着延长了 EV 的生物半衰期，从 1.37 天延长到 3.75 天。在真皮区域，EVHyal-Gels 诱导巨噬细胞上 CD301b 的过度表达，导致成纤维细胞的增殖增强。发现miRNAs，如let-7b-5p和miR-24-3p，显着参与了巨噬细胞向CD301b hi表型的变化。EVHyal-Gel处理的真皮层的胶原层面积在单次处理后4周比Hyal-Gel处理的真皮层高2.4倍，EVHyal-Gel产生的胶原蛋白在真皮层中保持24周。总体而言，EVHyal-Gels 具有作为抗衰老真皮填充剂的潜力，可重新编程真皮微环境。4.The role of the metabolite cargo of extracellular vesicles in tumor progression.
细胞外囊泡代谢产物在肿瘤进展中的作用。
[Cancer Metastasis Rev] PMID: 34957539摘要：肿瘤和基质细胞中的代谢组学重编程是癌症的标志，但了解其对肿瘤衍生的细胞外囊泡 (EV) 的代谢物组成和功能的影响仍处于起步阶段。EVs 具有复杂的分子组成，由几乎所有的活细胞分泌。它们是正常和病理条件下细胞间通讯的关键介质，并在肿瘤发展中发挥关键作用。尽管脂质是 EV 的主要成分，但大多数 EV 货物研究都针对蛋白质和核酸。EV 代谢组作为生物标志物发现来源的潜力最近得到了认可，但关于肿瘤 EV 代谢物的生物活性的知识仍然有限。因此，我们的目标是 (i) 汇编从临床标本或体外样本中分离出的肿瘤 EV 中鉴定的代谢物清单，以及 (ii) 通过文献搜索和通路分析描述它们在肿瘤进展中的作用。5.VPS32, a member of the ESCRT complex, modulates adherence to host cells in the parasite Trichomonas vaginalis by affecting biogenesis and cargo sorting of released extracellular vesicles.
VPS32 是 ESCRT 复合物的成员，通过影响释放的细胞外囊泡的生物发生和货物分选来调节寄生虫阴道毛滴虫中宿主细胞的粘附。
[Cell Mol Life Sci] PMID: 34951683摘要：阴道毛滴虫是一种常见的性传播细胞外寄生虫，附着在人类泌尿生殖道的上皮细胞上。细胞外囊泡 (EV) 被描述为这种寄生虫发病机制中的重要参与者，因为它们将蛋白质和 RNA 输送到宿主细胞中并调节寄生虫的粘附。EVs 是从几乎所有细胞类型释放的异质膜囊泡，它们共同代表了细胞间通讯的新维度。运输所需的内体分选复合物 (ESCRT) 机制对细胞外囊泡的生物发生至关重要。基于此，ESCRT 的某些成分与细胞中的 EV 生物发生有关。在这里，我们证明了 VPS32，ESCRTIII 复合体的成员，有助于寄生虫阴道毛滴虫中细胞外囊泡的生物发生和货物分类。此外，我们观察到与对照寄生虫相比，过表达 VPS32 的寄生虫对宿主细胞的粘附显着增加；证明该蛋白质在介导宿主中的关键作用。这些结果为涉及细胞外囊泡生物发生、货物分选和寄生虫发病机制的分子机制提供了有价值的信息。6.A sandwich-based evanescent wave fluorescent biosensor for simple, real-time exosome detection.
一种用于简单、实时外泌体检测的三明治样结构的生物传感器。
[Biosens Bioelectron] PMID: 34954570摘要：外泌体被认为是用于疾病无创诊断和治疗的有前途的生物标志物。外泌体在医学研究中的价值促进了对快速、高效、灵敏的检测方法的探索。该研究报告了一种用于外泌体检测的基于夹心的渐逝波荧光生物传感器（S-EWFB）。通过胆固醇和磷脂双层膜之间的疏水相互作用，利用荧光探针与外泌体的简单结合，以及基于 CD63 适配体的倏逝波液-固界面的实时检测，实施了两步策略-特异性捕获以形成外泌体@荧光探针/适体夹心结构。外泌体与信号分子的一对多连接以及适配体修饰的倏逝波光纤检测平台使外泌体的检测限降低至7.66个粒子/mL，线性范围为47.5-4.75×10^6 颗粒/mL。整个检测过程简单、快速、实时，持续约1 h，无需分离纯化。此外，该平台显示出优异的表面再生能力，并在肿瘤和非肿瘤来源的外泌体分析过程中表现出良好的性能。7.Exosomes derived from immunogenically dying tumor cells as a versatile tool for vaccination against pancreatic cancer.
来自免疫原性垂死肿瘤细胞的外泌体是一种用于胰腺癌疫苗接种的通用工具。
[Biomaterials] PMID: 34952381摘要：尽管免疫治疗取得了巨大进展，但治疗胰腺导管腺癌 (PDAC) 的许多关键挑战仍然存在。考虑到 PDAC 的血管化不良，在肌肉注射后，外泌体可以靶向递送“货物”到胰腺肿瘤，并通过淋巴管绕过内在过度表达基质的障碍。在此，我们提出了一种从免疫原性垂死的肿瘤细胞中提取外泌体的策略，并将其特性用于多种目的，包括抗原呈递、佐剂供应和通过肌内注射对抗胰腺癌疫苗的“货物”递送。为了增强免疫刺激作用，MART-1 肽被用于修饰外泌体以扩大 T 细胞相关反应。此外，CCL22 siRNA通过电穿孔进入外泌体（简称spMEXO），阻碍DCs和Tregs之间的CCR4/CCL22轴，从而抑制Treg的扩增。体外和体内研究都表明 spMEXO 可以作为一种有效的预防性疫苗来延缓肿瘤生长，而将 spMEXO 与 PDAC 一线化疗药物（吉西他滨与白蛋白-紫杉醇的联合给药）联合使用在已建立的 PANC 中显示出显着增强的治疗效果。因此，目前的工作提供了一种通过肌内注射在 PDAC 中使用癌症疫苗的有效策略，并强调了源自免疫原性死亡肿瘤细胞的外泌体作为开发用于免疫治疗的纳米疫苗的通用工具的潜力。8.Activation of neutral sphingomyelinase 2 through hyperglycemia contributes to endothelial apoptosis via vesicle-bound intercellular transfer of ceramides.
通过高血糖激活中性鞘磷脂酶 2促进通过囊泡结合神经酰胺的细胞间转移促进内皮细胞凋亡。
[Cell Mol Life Sci] PMID: 34951654摘要：促凋亡和促炎神经酰胺在动脉粥样硬化斑块的发展中起着至关重要的作用。局部细胞神经酰胺积累介导内皮细胞凋亡，特别是在 2 型糖尿病中，这是一个主要的心血管危险因素。近年来，大细胞外囊泡 (lEV) 已被确定为细胞间通讯的重要手段，是心血管健康和疾病的调节剂。从未研究过 lEV 作为神经酰胺转移载体和糖尿病相关内皮细胞凋亡诱导剂的潜在作用。对人冠状动脉内皮细胞 (HCAEC) 及其 lEV 的质谱分析显示 C16 神经酰胺 (d18:1-16:0) 是 lEV 中最丰富的神经酰胺，并且在 HCAEC 高血糖损伤后在 lEV 中显着增加。高血糖损伤后神经酰胺包装到 lEV 中的增加被证明依赖于中性鞘磷脂酶 2 (nSMase2)，其在葡萄糖处理的 HCAEC 中上调。与来自未经处理的 HCAECs 的天然 lEVs 相比，来自高血糖 HCAECs 的 lEVs 在受体 HCAECs 中诱导细胞凋亡。类似地，与来自正常血糖小鼠的 lEV 相比，注射链脲佐菌素后来自高血糖小鼠的 lEV 在鼠内皮细胞中诱导更高的凋亡率。为了产生具有高水平 C16 神经酰胺的 lEV，外源性应用神经酰胺并显示其可有效包装到 lEV 中，然后通过激活 caspase 3 诱导 lEV 受体 HCAEC 的细胞凋亡。用 nSMases 的药理学抑制剂 (GW4869) 或 siRNA 介导的 nSMase2 下调处理 HCAEC，消除了葡萄糖介导的对 lEV 受体细胞凋亡的影响。相比之下，对于小 EVs (sEVs)，高血糖损伤或 GW4869 处理对 sEV 受体细胞的凋亡诱导没有影响。lEVs通过神经酰胺的细胞间转移介导内皮细胞凋亡的诱导，以响应高血糖损伤。9.Promotion or inhibition of extracellular vesicle release: Emerging therapeutic opportunities.
促进或抑制细胞外囊泡释放：新兴的治疗机会。
[J Control Release] PMID: 34695524摘要：细胞外囊泡 (EVs) 是细胞间通讯的载体，在生理和病理条件下从各种细胞类型中释放出来，对身体有不同的影响。在生理条件下，EVs 介导细胞间和组织间的通讯并参与维持体内平衡。某些 EV 类型已成为各个领域的生物治疗剂，例如无细胞再生医学、药物递送和免疫治疗。然而，细胞外囊泡的低产量是这些疗法大规模实施的瓶颈。相反，在其他情况下，微环境中有更多的EVs，如肿瘤转移、病毒颗粒传播和神经退行性疾病的传播，会加剧这种情况，抑制EV分泌可能会延缓这些疾病的进展。因此，EV释放的促进和抑制具有巨大的研究潜力和广阔的应用前景，是一个新兴的、有发展前景的领域。我们首先回顾了基于 EV 生物发生机制的 EV 释放调节方法和治疗机会，并考虑了副作用和挑战。10.Brown adipose tissue transplantation ameliorates diabetic nephropathy through the miR-30b pathway by targeting Runx1.
棕色脂肪组织移植通过靶向 Runx1 的 miR-30b 通路改善糖尿病肾病。
[Metabolism] PMID: 34666067摘要：脂肪组织是循环 microRNA (miRNA) 的主要来源，可调节远处器官中的靶基因。然而，棕色脂肪组织（BAT）在糖尿病肾病（DKD）中的作用仍然未知。我们研究了原始 BAT miR-30b，其靶向两个关键的纤维化调节因子 Runt 相关转录因子 1 (Runx1) 和蜗牛家族锌指 1 (Snail1)，以对抗 DKD。首先，我们将来自正常小鼠供体的健康 BAT 移植到糖尿病小鼠中（通过高脂肪饮食和链脲佐菌素注射诱导）。在体外，我们观察到棕色脂肪细胞分泌的细胞外囊泡（EV）。AgomiR-30b 连续 4 周每周两次直接施用于糖尿病小鼠的 BAT。接下来，通过在 HK-2 细胞和用 AAV9-U6-shRunx1 或 AAV9-EF1a-Runx1 治疗的糖尿病小鼠中使用 siRUNX1 或 pCMV-RUNX1 来确定 Runx1 在 DKD 中的作用。BAT 移植重新激活了糖尿病小鼠的内源性 BAT 活性，增加了循环 miR-30b 水平并显着改善了 DKD。在 TGFβ1 处理的 HK-2 细胞中，miR-30b 的表达被显着抑制。miR-30b 过表达显着降低纤连蛋白并下调 Runx1 和 Snail1 表达，而 miR-30b 的沉默具有相反的效果。接下来，Runx1 敲低和过表达分别在体外和体内模拟了上述 miR-30b 模拟物和抑制剂的表型。此外，Runx1 通过上调 PI3K 通路促进 TGFβ1 诱导的纤维化。BAT 衍生的 miRNA 可能是糖尿病肾脏保护的一个有希望的目标。11.miR-151a-3p-rich small extracellular vesicles derived from gastric cancer accelerate liver metastasis via initiating a hepatic stemness-enhancing niche.
源自胃癌的富含 miR-151a-3p 的小细胞外囊泡通过启动肝干细胞增强生态位加速肝转移。
[Oncogene] PMID: 34535770摘要：肝转移（LM）严重影响胃癌（GC）患者的预后。小细胞外囊泡 (sEV) 在细胞间通讯中起着关键作用。发现来自几种类型癌症的特定 sEV-miRNA 在肿瘤细胞到达之前在靶器官中诱导转移前生态位。然而，原发性 GC 是否影响肝脏微环境或 sEV-miRNAs 在 GC-LM 中的作用尚不清楚。我们报告说，GC 衍生的 sEVs 主要被库弗细胞 (KCs) 吸收。sEV-miR-151a-3p 在 GC-LM 患者的血浆中高表达，预后较差。用富含 miR-151a-3p 的 sEVs 治疗小鼠可促进 GC-LM，而对 GC 细胞的原位增殖没有影响。从机制上讲，sEV-miR-151a-3p 抑制 KCs 中的 SP3。同时，sEV-miR-151a-3p 靶向 YTHDF3，通过以 N6-甲基腺苷依赖性方式减少 SUMO1 翻译来降低 SP3 的转录抑制活性。这些因素有助于 KCs 中的 TGF-β1 反式激活，随后激活 SMAD2/3 通路并增强传入 GC 细胞的干细胞样特性。此外，sEV-miR-151a-3p 诱导 KCs 中的 miR-151a-3p 转录形成正反馈回路。总之，我们的结果揭示了一个由 sEV-miR-151a-3p 启动的先前未知的调节轴，它建立了一个肝干性允许生态位来支持 GC-LM。sEV-miR-151a-3p 可能是一种很有前景的 GC-LM 诊断生物标志物和预防性治疗候选者。hzangs建立了qq实名交流群~
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外泌体资讯网 【2021-52期】This Week in Extracellular Vesicles
