本周hzangs在最新文献中选取了14篇分享给大家，第1篇文章介绍了Cx43介导miRNA进入细胞外囊泡的具体功能和机制；第2篇文章讨论了目前用于研究和技术开发的外泌体工程化策略和分析策略；第4篇文章探讨了MSC来源细胞外囊泡作为吸入性治疗剂用于肺炎治疗的潜力；第6篇文章阐释了细胞外囊泡通过血脑屏障的一种分子机制；第12篇文章阐释了外泌体通过调控中性粒细胞命运来环节脓毒症的功能机制。1.Cx43-mediated sorting of miRNAs into extracellular vesicles.
Cx43 介导的 miRNA 分选进入细胞外囊泡。
[EMBO Rep] PMID: 35593040摘要：通过脂质、蛋白质和核酸的交换，细胞外囊泡 (EV) 允许细胞与细胞间的通讯在遥远的细胞和组织之间进行，从而调节广泛的生理和病理过程。尽管已经发现了一些分子介质，但将 miRNA 选择性分类进入 EV 的机制仍然难以捉摸。先前的研究表明，连接蛋白43 (Cx43) 在 EV 表面形成功能通道，介导与受体细胞的通信。在这里，我们表明 Cx43 通过一个可能涉及 RNA 结合蛋白的过程参与将 miRNA 选择性分类为 EV。我们提供的证据表明 Cx43 可以直接与特定的 miRNA 结合，即那些含有稳定二级结构元件的 miRNA，包括 miR-133b。此外，Cx43 促进 EV-miRNA 进入受体细胞。在表型上，我们显示 Cx43 介导的 EV-miRNA 分选调节自噬。总体而言，我们的研究将另一个生物学作用归因于 Cx43，即 miRNA 选择性掺入 EV，这可能调节靶细胞中的多个生物学过程，并可能对人类健康和疾病产生影响。2.Exosome Processing and Characterization Approaches for Research and Technology Development.
用于研究和技术开发的外泌体加工和表征方法。
[Adv Sci (Weinh)] PMID: 35332686摘要：外泌体是一种细胞外囊泡，它们共享其亲代细胞的成分，在生物技术和生物医学研究中作为潜在的疾病生物标志物和治疗剂具有吸引力。实现这一潜力的关键是制造高质量外泌体的能力。然而，与蛋白质等生物制品不同，外泌体的加工和表征缺乏标准化的良好生产规范。此外，缺乏特征明确的参考外泌体材料来帮助选择外泌体分离、纯化和分析的方法。本综述通过比较外泌体加工和表征方法以及推荐外泌体工作流程为外泌体研究和技术开发提供信息。这篇综述还详细介绍了外泌体，包括它们的物理和化学特性、在正常生物过程和疾病进展中的作用，并总结了一些正在进行的临床试验。3.Exosomes: Large-scale production, isolation, drug loading efficiency, and biodistribution and uptake.
外泌体：大规模生产、分离、载药效率以及生物分布和吸收。
[J Control Release] PMID: 35597405摘要：外泌体是具有不同内容物的纳米囊泡，在各种生物和病理过程中发挥作用。与脂质体和聚合物纳米颗粒等其他递送系统相比，它具有显着优势。尽管外泌体有望成为有效的治疗剂，但它们的最佳使用仍然是一个挑战。有必要开发大规模生产、分离和载药的方法，以提高其效率和治疗潜力。在这篇综述中，在提到外泌体的一般特性和生物学功能后，详细介绍了它们在药物递送系统中的应用潜力。为此目的，对大规模生产外泌体、外泌体分离、外泌体货物装载和受体细胞摄取外泌体的方法进行了综述。还研究了最近流行的这一新的药物递送领域当前的挑战和潜在方向。4.Inhalation of MSC-EVs is a noninvasive strategy for ameliorating acute lung injury.
吸入 MSC-EVs 是一种改善急性肺损伤的无创策略。
[J Control Release] PMID: 35307508摘要：间充质干细胞衍生的小细胞外囊泡（MSC-EVs）是一种很有前途的肺炎纳米治疗剂，但最佳给药途径和潜在的作用机制仍然知之甚少。本研究比较了通过吸入和尾静脉注射给药 MSC-EV 治疗急性肺损伤 (ALI) 的情况，并在RAW 264.7 细胞（巨噬细胞系）和动物模型中确定了可能有助于 MSC-EV 在脂多糖 (LPS) 刺激模型中治疗效果的机制。 Luminex 液体芯片和苏木精和伊红 (HE) 染色显示，与载体对照相比，吸入的 MSC-EV 通过减少促炎细胞因子的表达，增加抗炎细胞因子的表达，优于通过尾静脉注射的策略，并降低了 ALI 的病理评分。 MSC-EV 给药在体外和体内（通过吸入）促进了巨噬细胞向 M2 表型的极化。 RNA 测序显示，免疫和氧化还原介质，包括 TLR4、Arg1 和 HO-1，与 MSC-EV 对 ALI 小鼠的活性有关。蛋白质印迹和免疫荧光显示相关的炎症和氧化介质参与了 MSC-EVs 在 LPS 刺激的细胞和小鼠中的治疗效果。此外，在细胞和动物模型中用 MSC-EVs 处理后观察到 Nrf2 的可变表达，并且 Nrf2 的敲低减弱了 MSC-EVs 在 LPS 刺激的巨噬细胞中的抗炎和抗氧化活性。总之，这些数据表明，吸入 MSC-EV 作为一种非侵入性策略来减弱 ALI，并且 Nrf2 的适应性调节可能有助于它们在小鼠中的抗炎和抗氧化活性。5.Extracellular vesicles from lung tissue drive bone marrow neutrophil recruitment in inflammation.
来自肺组织的细胞外囊泡在炎症中驱动骨髓中性粒细胞募集。
[J Extracell Vesicles] PMID: 35595717摘要：细胞外囊泡 (EVs) 是单膜囊泡，在远程细胞间通讯中发挥重要作用。 EV 研究主要通过细胞培养系统进行探索，但尚不清楚生理 EV 如何在体内发挥稳态或病理功能。在这里，我们报告肺 EVs 通过传递双链 DNA (dsDNA) 促进骨髓中中性粒细胞的趋化性。我们已经使用新开发的方法鉴定并表征了含有从人和鼠肺组织中收集的 dsDNA 的 EV。我们对 EV 蛋白质组学和单细胞 RNA 测序数据的分析表明，II 型肺泡上皮细胞是肺 EV 的主要来源。此外，我们证明了肺 EV 在骨髓中积累并在炎症条件下增强中性粒细胞募集。此外，肺 EV-DNA 通过 DNA-TLR9 信号传导刺激中性粒细胞释放趋化因子 CXCL1 和 CXCL2。我们的研究结果建立了肺 EV 增强宿主对细菌感染的免疫反应的分子基础，并为理解囊泡介导的系统通信提供了新的见解。6.Glioma-derived exosomes hijack the blood-brain barrier to facilitate nanocapsule delivery via LCN2.
神经胶质瘤衍生的外泌体劫持血脑屏障以促进通过 LCN2 递送纳米囊泡。
[J Control Release] PMID: 35341902摘要：外泌体是可以在细胞之间运输遗传物质和蛋白质的小型细胞外载体。尽管有关于外泌体穿过血脑屏障（BBB）的报道，但其潜在机制仍需进一步研究。我们发现来自原发性脑肿瘤的外泌体可以上脑微血管内皮细胞 (BMVECs) bEnd.3 中 Lipocalin-2 (LCN2) 的表达。此外，外泌体以依赖 LCN2 的方式增加了 bEnd.3 细胞的膜流动性。 LCN2 的腹膜内注射和尾静脉注射都增加了穿过 BBB 的纳米囊泡的数量。埃文斯蓝染色显示 LCN2 不会中断 BBB 的完整性，正如在创伤性脑损伤模型中观察到的那样。串联质量标签定量蛋白质组学和生物信息学分析显示 LCN2 通过 JAK-STAT3 途径被外泌体上调，但不从外泌体传递。敲除 bEnd.3 细胞中的 LCN2 可显着消除外泌体对 BMVEC 膜流动性的影响。此前，我们曾报道 2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酸胆碱 (MPC) 和肽交联剂可以封装 mAb 以实现纳米囊泡运输。含有胆碱类似物的纳米囊泡可以有效地穿透血脑屏障，将治疗性单克隆抗体 (tAbs) 输送到神经胶质瘤。然而，通过阻断神经胶质瘤释放外泌体，可以显着减少递送的 tAb。在用 MK2206（一种 AKT 通路抑制剂，已被证明可抑制外泌体的产生）治疗之前应用 tAb 纳米囊泡可产生更好的组合。这项研究的见解提供了一个关于胶质母细胞瘤如何使用外泌体劫持 BMVEC 的机制框架。此外，我们提供了一种最大化含胆碱纳米囊泡和 MK2206 组合效果的策略。这些结果还通过揭示可用于 BBB 穿透疗法的策略，证明了 tAb 在胶质母细胞瘤和脑肿瘤转移中的治疗作用。7.Neurological aspects of SARS-CoV-2 infection: lipoproteins and exosomes as Trojan horses.
SARS-CoV-2 感染的神经学方面：脂蛋白和外泌体作为特洛伊木马。
[Trends Endocrinol Metab] PMID: 35613979摘要：严重急性呼吸综合征冠状病毒 2 (SARS-CoV-2) 主要针对病毒嗜性的产脂细胞。在这篇综述中，我们系统性的将脂质载体，特别是高密度脂蛋白 (HDL) 和外泌体与 SARS-CoV-2 感染的神经方面联系起来。我们讨论了 SARS-CoV-2 如何优先靶向脂质分泌细胞并篡夺宿主细胞脂质代谢以实现有效复制和全身传播。除了为病毒材料提供抵抗宿主免疫的天然面纱外，这些内源性脂质颗粒中的一些穿过血脑屏障 (BBB) 的固有特性也为 SARS-CoV-2 神经嗜性提供了替代途径。重要的是，由 HDL 和外泌体介导的病毒驱动的神经异常是由脂筏驱动的，脂筏与这些脂质颗粒在 BBB 中的产生和迁移有关。最后，我们讨论了重新利用针对脂筏和胆固醇稳态的现有药物如何有助于减轻COVID-19的疾病负担。8.APE1 shRNA-loaded cancer stem cell-derived extracellular vesicles reverse Erlotinib resistance in non-small cell lung cancer via the IL-6/STAT3 signalling.
负载 APE1 shRNA 的癌症干细胞衍生的细胞外囊泡通过 IL-6/STAT3 信号转导逆转非小细胞肺癌中的厄洛替尼耐药性。
[Clin Transl Med] PMID: 35605028摘要：无嘌呤内切酶 1 (APE1) 已被认为是肺肿瘤的致癌基因，我们的生物信息学分析确定了厄洛替尼耐药性与白细胞介素 6 (IL-6) 之间的关联。因此，我们进行了这项工作以描述 APE1/IL-6 信号传导在非小细胞肺癌 (NSCLC) 的厄洛替尼耐药中的机制作用。我们选择人类 NSCLC 细胞系 HCC827 和 PC9 来建立耐厄洛替尼的 HCC827R 和 PC9R 细胞。从厄洛替尼敏感的 HCC827P 和 PC9P 细胞 (PCSCs) 以及从 HCC827R 和 PC9R 细胞 (RCSCs) 中分离出癌症干细胞 (CSCs)。此外，将细胞外囊泡 (EVs) 从 PCSCs (PCSC-EVs) 和 RCSCs (RCSC-EVs) 中分离出来，并与带有或不带有靶向 APE1 (APE1 shRNA) 转导的短发夹 RNA (shRNA) 的 RCSCs 共培养。此外，还进行了功能测定以确定 APE1 shRNA 对体外和体内癌细胞恶性表型的影响以及 IL-6/STAT3 信号传导的激活。发现 NSCLC 细胞可以内化 RCSC-EV 和 PCSC-EV。 RCSC-EV 增强了 NSCLC 细胞对厄洛替尼的耐药性。 APE1的过表达发生在NSCLC组织中，IL-6在NSCLC患者的血清样本中富集。 APE1 shRNA 被证明通过使 IL-6/STAT3 信号失活来限制 NSCLC 细胞的厄洛替尼耐药性。此外，载有 shAPE1 的 RCSC-EV 在体外和体内均通过 IL-6/STAT3 轴抑制 NSCLC 对厄洛替尼的耐药性，这反映在阻碍恶性表型和异种移植肿瘤形成上。总的来说，这些数据表明 APE1 通过激活 IL-6/STAT3 信号传导赋予厄洛替尼耐药性，表明靶向 APE1 作为厄洛替尼耐药 NSCLC 的可能治疗靶点。9.Living Cell Nanoporation and Exosomal RNA Analysis Platform for Real-Time Assessment of Cellular Therapies.
用于实时评估细胞疗法的活细胞纳米穿孔和外泌体 RNA 分析平台。
[J Am Chem Soc] PMID: 35603745摘要：治疗剂的高效转染和及时的效力测试是阻碍细胞治疗发展的两个关键因素。在这里，我们提出了一种细胞纳米穿孔和外泌体评估装置，这是一个用于基于纳米通道的细胞电穿孔和基于外泌体的原位 RNA 表达分析的定量平台。在将抗 miRNA 和/或化疗药物转染到细胞中的应用中，我们系统地描述了分泌的外泌体中 RNA 表达的差异，并实时评估了细胞疗法。10.Parkinson's disease derived exosomes aggravate neuropathology in SNCA*A53T mice.
帕金森病衍生的外泌体加重 SNCA*A53T 小鼠的神经病理学。
[Ann Neurol] PMID: 35596947摘要：神经元中 α-突触核蛋白 (α-syn) 的积累是帕金森病 (PD) 的一个突出特征。最近，研究人员认为细胞外囊泡 (EVs) 可能在蛋白质输出和传播中起重要作用，并且在外周血中检测到源自中枢神经系统 (CNS) 的含有 α-syn 的 EVs。然而，对 CNS 衍生 EV 的机制见解尚未得到很好的描述。使用具有抗 L1CAM 涂层的珠子的成熟免疫沉淀测定法从 PD 患者和健康对照的血浆中纯化可能的神经源性 EV。使用 Prnp-SNCA A53T 转基因 PD 小鼠模型评估 PD 衍生的 L1CAM 纯化 EV 诱导的神经元病理学。 EV 相关 microRNA (miRNA) 分析用于筛选 PD 衍生的 L1CAM 纯化的 EV 中改变的 miRNA。 PD 患者衍生的 L1CAM 纯化（可能是神经源性）EV 促进了 Prnp-SNCA A53T 转基因 PD 小鼠的 α-syn 病理学和神经元丢失。 PD 组中新的 miRNA Novel_miR_44438 显着增加，以剂量依赖性方式促进 α-syn 积累和神经元变性。miR_44438 直接靶向 NDST1 mRNA 并抑制硫酸乙酰肝素的功能，从而阻止外泌体生物发生和 α-syn 从外泌体释放。 PD 衍生的 L1CAM 纯化 EV 中的 miR_44438 抑制神经元的 α-syn 流出，从而促进 α-syn 的病理积累和聚集。11.Extracellular vesicle-guided in situ reprogramming of synovial macrophages for the treatment of rheumatoid arthritis.
细胞外囊泡引导的滑膜巨噬细胞原位重编程用于治疗类风湿性关节炎。
[Biomaterials] PMID: 35594838摘要：滑膜巨噬细胞的活化状态与类风湿性关节炎（RA）的疾病活动度和严重程度显着相关，为类风湿关节炎的治疗提供了有价值的线索。发炎的滑膜关节中经典激活的 M1 巨噬细胞分泌高水平的促炎细胞因子和趋化因子，导致骨侵蚀和软骨退化。在这里，我们提出细胞外囊泡 (EV) 引导的原位巨噬细胞重编程为抗炎 M2 巨噬细胞，作为一种新的 RA 治疗方式，基于在滑膜组织中重建 M1-M2 巨噬细胞平衡的免疫治疗概念。 M2 巨噬细胞衍生的 EV (M2-EV) 能够以极高的效率 (>90%) 将活化的 M1 转化为重编程的 M2 (RM2) 巨噬细胞，产生抗炎 M2 巨噬细胞特有的独特蛋白质表达模式。特别是，M2-EV 富含已知参与 M2 巨噬细胞生成和迁移的蛋白质以及巨噬细胞重编程因子，从而可以快速有效地驱动巨噬细胞极化向 M2 表型。在将 M2-EV 注入胶原诱导的关节炎小鼠模型的关节后，滑膜巨噬细胞极化从 M1 表型显着转变为 M2 表型，这一过程极大地受益于 M2-EV 的长停留时间（> 3 天）在关节。 EVs 这种卓越的原位巨噬细胞重编程能力导致关节肿胀、关节炎指数评分和滑膜炎症减少，骨侵蚀和关节软骨损伤相应减少，并且没有全身毒性。 M2-EVs 的抗 RA 作用与传统的改善疾病的抗风湿药物甲氨蝶呤相当，甲氨蝶呤会引起一系列毒性副作用，包括胃肠道黏膜损伤。总体而言，我们用于原位调节巨噬细胞反应的 EV 引导的重编程策略对于开发用于治疗除 RA 之外的各种炎性疾病的抗炎疗法具有很大的前景。12.Electrostatic Charge-Mediated Apoptotic Vesicle Biodistribution Attenuates Sepsis by Switching Neutrophil NETosis to Apoptosis.
静电电荷介导的凋亡囊泡生物分布通过将中性粒细胞 NETosis 转换为凋亡来减轻脓毒症。
[Small] PMID: 35481721摘要：间充质干细胞（MSC）治疗可以减轻器官损伤并降低败血症的死亡率；然而，详细的机制尚未完全阐明。在这项研究中，表明 MSC 衍生的凋亡小泡 (apoVs) 可以改善脓毒症小鼠的多器官功能障碍并提高存活率。在机制上，发现尾静脉注入的 apoVs 主要通过与带正电荷的中性粒细胞胞外陷阱 (NETs) 的静电荷相互作用在脓毒症小鼠的骨髓中积累。此外，apoVs 通过 apoV-Fas 配体 (FasL) 激活的 Fas 途径将中性粒细胞 NETosis 转换为细胞凋亡。总之，这些发现揭示了 apoVs 在脓毒症治疗中的先前未知作用和静电荷导向的靶向治疗机制，表明细胞死亡与疾病发展和治疗有关。13.Development of allergic rhinitis immunotherapy using antigen-loaded small extracellular vesicles.
使用载有抗原的小细胞外囊泡开发过敏性鼻炎免疫疗法。
[J Control Release] PMID: 35301052摘要：过敏性鼻炎是由 Th1/Th2 平衡的破坏引起的，其中过敏原诱导的 Th2 免疫反应超过 Th1 免疫反应，最终导致 IgE 介导的过敏反应。在这项研究中，我们使用小细胞外囊泡 (sEVs)，即粒径为 100 nm 的细胞衍生膜囊泡，作为过敏原（卵清蛋白、OVA）和 CpG DNA 的同时递送载体，CpG DNA 是一种可以诱导Th1免疫反应，用于治疗过敏性鼻炎。我们成功制备了载有 CpG DNA 和 OVA 的 sEV（CpG-OVA-sEVs）。 CpG-OVA-sEVs的平均粒径为90 nm，平均zeta电位为-30 mV。 CpG DNA 修饰不影响树突状细胞对 sEV 的摄取，而 CpG-OVA-sEV 可以激活树突状细胞。 CpG-OVA-sEVs 被递送至小鼠的鼻咽相关淋巴组织 (NALT)，并在鼻内给药后主要被 CD11c 阳性细胞吸收。在过敏性鼻炎小鼠模型中，鼻内给药 CpG-OVA-sEV 显着增强了 OVA 特异性 IgG 抗体滴度，表明 Th1/2 平衡发生了转变。此外，与对照组相比，CpG-OVA-sEV 给药减轻了过敏症状。此外，小鼠血清中分泌的 IgE 量减少。因此，CpG-OVA-sEVs 可能是治疗过敏性鼻炎的有用治疗方法。14.Blood Neuroexosomal Mitochondrial Proteins Predict Alzheimer Disease in Diabetes.
血液神经外泌体线粒体蛋白可预测糖尿病中的阿尔茨海默病。
[Diabetes] PMID: 35287177摘要：越来越多的证据表明线粒体功能障碍与糖尿病对阿尔茨海默病 (AD) 进展的影响有关。神经元线粒体蛋白存在于血浆神经元衍生的外泌体 (NDE) 中，其水平反映了脑神经元中的水平。在这里，我们测试了血浆 NDE 中线粒体蛋白的性能，以预测糖尿病参与者的认知能力下降和脑损伤。患有 2 型糖尿病 (T2DM) 的研究参与者包括 41 名认知正常的对照受试者、97 名轻度认知障碍 (MCI) 个体（68 名患有稳定 MCI 的个体；29 名患有进行性 MCI 的个体）和 36 名患有 AD 痴呆症的患者。通过ELISA试剂盒测量血浆神经外泌体蛋白。 Spearman 相关性用于测试血浆神经外泌体线粒体蛋白与 AD 的其他核心生物标志物之间的关联。使用接受者操作特征曲线分析获得了线粒体蛋白进行性 MCI 和 AD 的诊断准确性。通过 Cox 比例风险回归分析评估线粒体蛋白与从 MCI 到 AD 的转换的关联。与认知正常的受试者相比，患有 AD 痴呆和进行性 MCI 的 T2DM 患者的血浆神经外泌体 NADH 泛醌氧化还原酶核心亚基 S3 (NDUFS3) 和琥珀酸脱氢酶复合亚基 B (SDHB) 水平显着低于认知正常受试者（两组 P < 0.001）。我们还发现，进行性 MCI 受试者的血浆神经外泌体 NDUFS3 和 SDHB 水平低于稳定的 MCI 受试者。血浆神经外泌体 NDUFS3 和 SDHB 都为 AD 提供诊断效用。低血浆神经外泌体 SDHB 水平显着预测从 MCI 到 AD 的转化。此外，低线粒体蛋白水平与随访期间进行性 MCI 中海马和灰质萎缩率和 AD 特征皮层厚度降低有关。这些数据表明血浆神经外泌体 NDUFS3 和 SDHB 在 AD 的早期临床阶段已经增加，并表明血浆神经外泌体线粒体蛋白有望作为糖尿病参与者 AD 最早症状阶段的诊断和预后生物标志物。今天的整理就到这里。希望大家可以有所收获。大家下周见！外泌体资讯网 【2022-21期】This Week in Extracellular Vesicles
