本周hzangs在最新文献中选取了12篇分享给大家，第1篇文章综述了目前利用细胞外囊泡进行RNA递送的研究进展，展望了细胞外囊泡作为RNA递送工具的前景；第2篇文章介绍了一种微流控中使用的微型凝胶排阻层析策略，可以用于临床微量样品的细胞外囊泡纯化分离；第3篇文章提出了一个新的概念，讨论了外泌体作为非典型性神经递质的特质；第6篇文章探讨了干细胞来源的细胞外囊泡作为改善牙周炎中骨再生治疗策略的可行性；第9篇文章探讨了胰腺炎患者来源细胞外囊泡对胰腺炎严重程度的预测作用。
- Illuminating RNA trafficking and functional delivery by extracellular vesicles. 通过细胞外囊泡照亮 RNA 运输和功能传递。[Adv Drug Deliv Rev] PMID: 33894328
摘要：基于 RNA 的疗法具有以多种可能方式解决遗传起源的能力，因此在治疗多种疾病方面非常有希望。然而，RNA 分子不能穿过细胞膜，因此安全有效的递送载体至关重要。细胞外囊泡 (EVs) 是内源性纳米颗粒，具有多种特性，使其成为治疗性 RNA 递送剂的绝佳候选者。这包括以选择性方式功能性转移 RNA 的固有能力以及与合成颗粒相比增强的安全性。尽管如此，人们对这种选择性细胞间和细胞内运输以及 EV 对 RNA 的功能转移的基本机制知之甚少。提高我们对这些系统的理解是开发基于 EV 或 EV 模拟系统以实现治疗性 RNA 功能递送的关键因素。在这篇综述中，讨论了在原位和活细胞中检测和可视化 RNA 的最先进方法，以及评估功能性 RNA 转移的策略，突出了它们在研究 EV-RNA 贩运机制方面的潜力。
- Microfluidic Size Exclusion Chromatography (μSEC) for Extracellular Vesicles and Plasma Protein Separation. 用于细胞外囊泡和血浆蛋白分离的微流体尺寸排阻色谱 (μSEC)。[Small] PMID: 34984816
摘要：细胞外囊泡 (EV) 因其特定疾病的生物分子货物和在细胞间通讯中的重要性而被公认为下一代诊断生物标志物。EV 样品制备的一个主要瓶颈是从生物样品中的内源性蛋白质中分离纳米级 EV的效率低且费力。本文报道了一种独特的微流控平台，用于基于尺寸排阻色谱 (SEC) 原理的 EV 蛋白分级分离。使用新的快速（≈20 min）复制成型技术，使用硫醇-烯聚合物（UV 胶 NOA81）制造了无玻璃料微流控 SEC 器件（μSEC）进行样品处理。首次展示了使用改进的 T 形接头进样器控制片上纳升样品塞注入 (600 nL) 的快速流量切换响应时间 (<1.5 s)。使用荧光纳米粒子 (50 nm)、白蛋白和乳腺癌细胞 (MCF-7) 衍生的 EV 验证设备性能。作为临床应用的概念验证，EV 使用 μSEC 直接从未稀释的人贫血小板血浆中分离出来，并基于纳米颗粒分析 (NTA)、蛋白质印迹和流式细胞术分析显示 EV 和蛋白质之间不同的洗脱曲线。总体而言，光学透明的 μSEC 可以很容易地实现自动化，并与用于 EV 制造和临床诊断的 EV 检测分析集成。
- Exosome: a novel neurotransmission modulator or non-canonical neurotransmitter? 外泌体：一种新型的神经传递调节剂还是非经典的神经递质？[Ageing Res Rev] PMID: 34990846
摘要：神经传递是电脉冲触发的在神经元之间或神经元与其他细胞类型（如骨骼肌细胞）之间进行传播的化学信号。最近的研究指出外泌体（一种脂质包裹的细胞外囊泡）参与调节神经传递。通过水平转移蛋白质、脂质和核酸，外泌体可以通过控制神经递质释放或逐步调节神经可塑性（包括突触形成、神经突生长和去除以及轴突引导和伸长）来快速调节突触活动。在这篇综述中，我们总结了外泌体和突触囊泡在生物发生、内容和释放方面的异同。我们还强调了最近在证明外泌体在调节神经传递中的生物学作用方面取得的进展，并提出了一种改良的神经传递模型，其中外泌体充当新型神经递质。最后，我们全面讨论了当前神经传递知识对外泌体研究未来方向的启示。
- Technology insight: plant-derived vesicles-how far from the clinical biotherapeutics and therapeutic drug carriers? 技术洞察：植物源性囊泡——离临床生物治疗药物和治疗药物载体还有多远？[Adv Drug Deliv Rev] PMID: 34990792
摘要：在过去的几十年中，细胞外囊泡 (EV) 已成为原核生物和高等真核生物细胞间通讯的重要介质，以调节各种生物过程。除了 EVs，来自植物的外泌体样纳米粒子 (ELNs) 也出现了。与细胞外囊泡相比，ELN 具有来源广泛、成本低效益高且易于获得的特点。它们的明确活性可用于预防/治疗多种疾病，包括代谢综合征、癌症、结肠炎、酒精性肝炎和传染病，这突出了 ELN 作为有前途的生物治疗剂。此外，ELNs 作为天然或工程药物载体的潜力也很有吸引力。在这篇综述中，我们梳理了植物 EV 和 ELN 的时间线，介绍了出现的分离、纯化和表征技术，阐述了稳定性和运输方式，讨论了治疗机会以及作为新型药物载体的潜力。最后，还讨论了实现ELNs临床转化的挑战和努力方向。
- Intranasal Administration of Self-Oriented Nanocarriers Based on Therapeutic Exosomes for Synergistic Treatment of Parkinson's Disease. 基于治疗性外泌体的自导向纳米载体的鼻内给药，用于协同治疗帕金森病。[ACS Nano] PMID: 34985280
摘要：帕金森病 (PD) 的治疗受到药物递送过程中复杂病理和多重膜屏障的阻碍。尽管源自间充质干细胞（MSCs）的外泌体具有巨大的PD治疗潜力，但由于其在治疗和递送方面的限制，单独的MSC衍生的外泌体不能完全满足治疗要求。在这里，我们开发了一种称为 PR-EXO/PP@Cur 的自导向纳米载体，它将治疗性 MSC 衍生的外泌体与姜黄素相结合。PR-EXO/PP@Cur 可以自我定向穿过多个膜屏障，并在鼻内给药后直接将药物释放到靶细胞的细胞质中。PR-EXO/PP@Cur随着药物在作用部位的积累增强，实现三管齐下的协同治疗，通过减少α-突触核蛋白聚集、促进神经元功能恢复、缓解神经炎症来应对PD的复杂病理。经PR-EXO/PP@Cur治疗后，PD模型小鼠的运动协调能力明显提高。这些结果表明，PR-EXO/PP@Cur 在治疗 PD 或其他神经退行性疾病方面具有广阔的前景。
- Treatment of inflammatory bone loss in periodontitis by stem cell-derived exosomes. 通过干细胞衍生的外泌体治疗牙周炎中的炎性骨丢失。[Acta Biomater] PMID: 34979326
摘要：牙周炎是导致牙齿脱落的主要原因，但目前还没有有效的治疗方法来修复牙周炎中的炎症性骨丢失。外泌体作为间充质干细胞 (MSCs) 的重要旁分泌因子出现，可介导组织再生。在这里，我们研究了牙周韧带干细胞 (PDLSC) 分泌的外泌体作为牙周炎骨缺损治疗剂的潜力。在从牙周炎患者的炎症性牙周韧带 (i-PDLSCs) 中分离出的 PDLSCs (i-PDLSCs) 上评估了从健康牙周韧带 (h-PDLSCs) 衍生的 PDLSCs 分泌的外泌体及其功能。处理 h-PDLSCs 的外泌体导致矿化结节的形成以及 i-PDLSCs 中成骨基因和蛋白质的表达增加。从机制上讲，h-PDLSCs-外泌体抑制了经典 Wnt 信号的过度激活，从而恢复了 i-PDLSCs 的成骨分化能力。为了评估外泌体对炎症性骨丢失的治疗作用，使用载有 Matrigel 或 β-TCP 的 h-PDLSCs-外泌体修复牙周炎大鼠模型中的骨缺损。与载体处理的对照组相比，h-PDLSCs-外泌体处理的大鼠在牙槽骨缺损处导致更多的骨形成。总之，这些结果表明，来自健康 PDLSCs 的外泌体可以在炎症环境下挽救内源性干细胞的成骨能力，促进牙槽骨的再生。我们的研究结果表明，MSCs 衍生的外泌体是一种有效且实用的无细胞 MSC 治疗牙周炎。
- Identification of state-specific proteomic characteristics of microglia-derived exosomes. 鉴定小胶质细胞衍生的外泌体的状态特异性蛋白质组学特征。[Alzheimers Dement] PMID: 34971151
摘要：阿尔茨海默病 (AD) 是最常见的神经退行性疾病，其定义为进行性病理性蛋白质聚集（β-淀粉样蛋白和 tau）和认知功能恶化。小胶质细胞介导的神经炎症是 AD 的关键病理成分。然而，我们对小胶质细胞如何使 AD 病理学持续存在的理解存在很大空白。一种提出的小胶质细胞介导的神经炎症和神经退行性病变的机制是外泌体释放，因为它们在细胞间大分子运输以促进细胞间通讯方面发挥着关键作用。因此，小胶质细胞衍生的外泌体可能会转移致病性货物，从而使 AD 病理学永久化。不同小胶质细胞衍生的外泌体群体对 AD 病理学的蛋白质组学特征和影响仍然未知。我们假设不同的小胶质细胞状态决定了外泌体的分子组成。我们用各种细胞因子对小鼠小胶质细胞系 BV2 细胞进行了处理，以使它们极化并收集它们的外泌体用于下游质谱 (MS) 分析。用脂多糖 (LPS) 处理三组 BV2 细胞 (n=4/组) 以极化至促炎状态、白细胞介素 10 (IL-10) 极化至抗炎状态或转化生长因子β (TGF-β) 极化至稳态。未处理的 BV2 细胞作为对照组。处理 72 小时后，裂解 BV2 细胞并收集细胞培养基用于外泌体分离。外泌体标记物 CD9 的透射电子显微镜图像和蛋白质印迹证实了通过我们的分离方法纯化外泌体。在 MS 研究中，我们鉴定了外泌体组分中的 533 种蛋白质和 BV2 细胞蛋白质组中的 1,866 种蛋白质。我们发现与全细胞蛋白质组相比，已知的外泌体相关蛋白 Sdcbp 和 Igsf8 在外泌体蛋白质组中显着增加。我们鉴定了跨极化差异表达的蛋白质，其中独特的蛋白质在来自 LPS、IL-10 和 TGF-β 处理的 BV2 细胞的外泌体中增加。我们的研究结果表明，来自小胶质细胞的外泌体采用不同的状态相关蛋白谱，这可能对其他细胞类型有不同的影响。这项工作将指导未来关于外泌体货物在延续 AD 病理学中的作用的研究。
- HIV-infection and cocaine use regulate semen extracellular vesicles proteome and miRNAome in a manner that mediates strategic monocyte haptotaxis governed by miR-128 network. HIV 感染和可卡因的使用以一种由 miR-128 网络控制介导的精液细胞外囊泡蛋白质组和 miRNA 组变化以影响单核细胞趋向性变化。[Cell Mol Life Sci] PMID: 34936021
摘要：细胞外囊泡 (EV) 是细胞间相互作用的调节剂和细胞间生物活性分子水平转移的介质。EV 介导的细胞间相互作用在生理和病理生理过程中发挥作用。然而，病原体和可卡因使用对 EV 组成和功能的影响尚不完全清楚。在这里，我们使用系统生物学和多组学分析表明 HIV 感染 (HIV) 和可卡因 (COC) 使用促进了精液衍生 EVs (SEV) 的释放与失调的细胞外囊泡蛋白质组 (exProtein)、miRNA组 (exmiR)。整合 SEV 蛋白质组和 miRNAome 揭示了 HIV+COC+SEV 伴随着 miR-128 靶标 PEAK1 和 RND3/RhoE 的增加。我们还观察到在 HIV+COC+SEV 存在下，细胞外基质提供的接触引导（ECM，1 型胶原蛋白）网络促进了广泛的触感线索，引导单核细胞长距离传播。用 miR-128 模拟物对 SEV 进行功能化表明，单核细胞趋于性的战略变化在很大程度上是 SEV 相关 miR-128 的结果。
- Inflammatory capacity of exosomes released in the early stages of acute pancreatitis predicts the severity of the disease. 急性胰腺炎早期释放的外泌体的炎症能力可预测疾病的严重程度。[J Pathol] PMID: 34599510
摘要：随着急性胰腺炎发展为严重形式，会引发危及生命的全身炎症。尽管参与该过程的机制尚不清楚，但有人提出循环外泌体可能参与炎症从胰腺到远处器官的进展。在此，表征了诊断为急性胰腺炎的患者在住院的最初 24小时内获得的血浆外泌体的炎症能力和蛋白质谱，并与疾病的最终严重程度进行了比较。我们发现疾病的最终严重程度与急性胰腺炎早期阶段外泌体的炎症能力密切相关。从轻度胰腺炎患者体内分离的外泌体对巨噬细胞没有影响，而从重症胰腺炎患者体内分离的外泌体触发 NFκB 激活、TNFα 和 IL1β 表达以及自由基生成。为了更深入地研究所涉及的机制，我们对不同的外泌体进行了蛋白质组学分析，这使我们能够识别不同的蛋白质组，这些蛋白质的浓度也与胰腺炎的临床分类相关。特别是重症胰腺炎的外泌体携带的S100A8和S100A9数量增加提示外泌体的作用机制是由这些蛋白质对NADPH氧化酶的作用介导的。这种酶被 S100A8/S100A9 激活，从而产生自由基并促进炎症反应。沿着这些思路，我们观察到这种酶的抑制消除了严重胰腺炎外泌体的所有促炎作用。所有这些都表明，全身效应以及急性胰腺炎的最终严重程度取决于该过程早期产生的循环外泌体的含量。
- Bone-a-Petite: Engineering Exosomes towards Bone, Osteochondral, and Cartilage Repair. Bone-a-Petite：针对骨骼、骨软骨和软骨修复的工程外泌体。[Small] PMID: 34288410
摘要：由于大缺损的血管系统受损和/或软骨的无血管性质导致缺乏营养和供应细胞，因此从骨骼、骨软骨和软骨损伤/疾病中恢复是一项繁重的工作。然而，由于无法确保细胞存活和周围组织的潜在恶化，诸如微骨折和基于细胞的疗法等传统治疗手段仅显示出有限的疗效。外泌体最近已成为这种组织修复的强大工具，其转录因子、蛋白质和靶向配体的复杂含量，以及由于其磷脂性质而具有的独特的靶向靶细胞的能力。它们旨在通过在其衍生细胞培养环境中进行物理、化学和生物调节来服务于专业应用，包括增强修复、抗炎、调节体内平衡等。本综述侧重于使外泌体功能化以促进骨骼、骨软骨和软骨再生的工程手段，重点关注骨关节炎、骨质疏松症和骨坏死等疾病。最后，外泌体发展的未来意义将与它与其他策略的潜在组合一起给出，以提高其在骨软骨生态位的治疗效果。
- Interaction with mammalian enteric viruses alters outer membrane vesicle production and content by commensal bacteria. 与哺乳动物肠道病毒的相互作用改变了共生细菌的外膜囊泡的产生和含量。[J Extracell Vesicles] PMID: 34981901
摘要：肠道共生菌有助于维持肠道稳态。对共生菌群的破坏与疾病的发展和持续存在有关。肠道病毒利用共生细菌增强病毒感染的广泛能力进一步证明了这些生物的重要性。这些病毒直接与共生细菌相互作用，虽然这种相互作用对病毒感染的影响已经对几种病毒进行了很好的描述，但对共生细菌的影响还有待探索。在本文中，我们首次证明肠道病毒会改变个体共生细菌的基因表达和表型。人和鼠诺如病毒与细菌的相互作用导致全基因组差异基因表达和细菌细胞表面结构的显着变化。此外，病毒与细菌的相互作用导致较小的外膜囊泡 (OMV) 的产生增加。当诺如病毒与其他共生细菌一起孵育时，还观察到较小囊泡的产生增加，表明诺如病毒相互作用具有潜在的广泛影响。在体内模型中观察到的囊泡产生遵循类似的趋势，与模拟感染的小鼠相比，在从病毒感染的小鼠收集的粪便中观察到的较小细菌囊泡的数量增加。此外，囊泡大小的变化与蛋白质含量和丰度的变化有关，表明病毒结合诱导了 OMV 生物发生机制的转变。总的来说，这些数据表明肠道病毒诱导细菌基因表达的特定变化，导致细菌细胞外囊泡产生的变化，这可能会影响宿主对感染的反应。
- Impact on NK cell functions of acute versus chronic exposure to extracellular vesicle-associated MICA: Dual role in cancer immunosurveillance. 急性和慢性暴露于细胞外囊泡相关 MICA 对 NK 细胞功能的影响：在癌症免疫监视中的双重作用。[J Extracell Vesicles] PMID: 34973063
摘要：自然杀伤 (NK) 细胞是先天性细胞毒性淋巴细胞，由于它们能够识别和杀死癌细胞，因此在癌症免疫监视中起着关键作用。NKG2D 是一种激活受体，可与 MIC 和 ULBP 分子结合，通常在受损、转化或感染的细胞上诱导。通过蛋白酶介导的裂解或细胞外囊泡 (EV) 分泌，在细胞外环境中释放 NKG2D 配体 (NKG2DL) 使癌细胞能够逃避 NKG2D 介导的免疫监视。在这项工作中，我们研究了 NKG2D 配体 MICA*008 与不同 EV 群体（即小细胞外囊泡 [sEVs] 和中等大小细胞外囊泡 [mEVs]）相关的免疫调节特性。通过使用人类 MICA*008 转染的多发性骨髓瘤 (MM) 细胞系作为模型，我们发现该配体存在于两种囊泡群中。有趣的是，我们的研究结果表明 NKG2D 特别参与表达其同源配体的囊泡的摄取。我们提供的证据表明，表达 MICA*008 的 sEV 和 mEV 一方面能够激活 NK 细胞，但在长时间刺激后会诱导持续的 NKG2D 下调，从而导致 NKG2D 介导的功能受损。此外，我们的研究结果表明 MICA*008 可以通过囊泡转移到 NK 细胞，导致自相残杀。将 MM 作为肿瘤-NK 细胞相互作用的临床和生物学相关模型，我们发现在一组患者的骨髓中富集表达 MICA 的 EV。总之，我们的结果表明，在肿瘤微环境中与囊泡相关的 NKG2D 配体的积累可能有利于通过 NKG2D 下调或用 EV 衍生的 NKG2D 配体包裹的 NK 细胞的自相残杀来抑制 NK 细胞活性。
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