本周hzangs在最新文献中选取了11篇分享给大家，第1篇文章通过多中心的回顾性研究，确认了外周血L1CAM阳性的假定神经元来源囊泡中的α-突触核蛋白是帕金森病的生物标志物；第2篇文章介绍了基于单细胞测序技术的单细胞外囊泡分析策略；第3篇文章强调了不同标记方法对肿瘤细胞-免疫细胞相互作用研究的影响；第7篇文章报道了循环系统中细菌来源囊泡的特征。
1.Neuronally Derived Extracellular Vesicle α-Synuclein as a Serum Biomarker for Individuals at Risk of Developing Parkinson Disease.
神经元衍生的细胞外囊泡 α-突触核蛋白作为有患帕金森病风险的个体的血清生物标志物。
[JAMA Neurol] PMID: 38048087
摘要：帕金森病 (PD) 的非运动症状通常早于运动障碍数十年。目前，没有血液生物标志物来定义这一前驱期。我们研究神经元来源的血清细胞外囊泡中的α-突触核蛋白是否可以识别有患帕金森病和相关痴呆风险的个体，这是一项血清样本回顾性横断面多中心研究。总体而言，该研究包括 199 名 iRBD 参与者、20 名可用多巴胺转运蛋白单光子发射计算机断层扫描的低嗅觉参与者、146 名非明显 GBA1N409S 基因携带者、21 名 GBA1N409S 基因携带者PD 患者、50 名散发性 PD 患者和 140 名健康对照。从血清中免疫捕获 L1CAM 阳性细胞外囊泡 (L1EV)，通过电化学发光测量α-突触核蛋白和syntenin-1，95% CI 的受试者工作特征 (ROC) 曲线下面积 (AUC) 评估了生物标志物的性能。使用更新的运动障碍协会研究标准确定可能的前驱帕金森病。多元线性回归模型评估了 L1EV α-突触核蛋白和前驱标记物之间的关联。我们研究发现，血清 L1EV α-突触核蛋白的派生阈值可将iRBD 参与者与对照组区分开来（AUC = 0.91；95% CI，0.86-0.96）以及将患有前驱 PD 的可能性超过 80% 的参与者与可能性低于 5% 的参与者分开（AUC = 0.80；95% CI，0.71-0.89）。亚组分析表明，前驱期标志物的特定组合与 L1EV α-突触核蛋白水平升高相关。在所有队列中，L1EV α-突触核蛋白将具有超过80% 概率患有前驱 PD 的参与者与当前和历史健康对照人群区分开来（AUC = 0.90；95% CI，0.87-0.93）。在脑脊液种子扩增检测呈阳性的高危参与者中，L1EV α-突触核蛋白升高，并且在表型转化为 PD 或相关痴呆的 80% 病例 (n = 40) 中，L1EV α-突触核蛋白高于确定的阈值。这一研究表明，在对发生 PD 和相关路易体疾病的高风险人群进行分层时，应考虑将 L1EV α-突触核蛋白与前驱标志物相结合。
2.SEVtras delineates small extracellular vesicles at droplet resolution from single-cell transcriptomes.
SEVtras 以液滴分辨率从单细胞转录组中描绘出小的细胞外囊泡。
[Nat Methods] PMID: 38049696
摘要：小细胞外囊泡（sEV）正在成为广泛的生理和病理过程中的关键参与者。然而，一个紧迫的挑战是缺乏能够揭示sEV 复杂的异质性并解码控制 sEV 分泌的潜在细胞行为的高通量技术。在这里，我们利用基于液滴的单细胞 RNA 测序 (scRNA-seq) 并引入一种算法 SEVtras，来识别含有 sEV 的液滴并估计单个细胞的 sEV 分泌活性 (ESAI)。通过对模拟和真实数据集的广泛验证，我们证明了 SEVtras 在捕获含有 sEV 的液滴和表征特定细胞类型的分泌活性方面的功效。通过将 SEVtras 应用于四个肿瘤 scRNA-seq 数据集，我们进一步说明 ESAI 可以作为肿瘤进展的有效指标，特别是在早期阶段。随着 scRNA-seq 数据集的重要性和可用性不断增加，SEVtras 有望为细胞异质性提供有价值的细胞外见解。
3.Detection of the interactions of tumour derived extracellular vesicles with immune cells is dependent on EV-labelling methods.
肿瘤来源的细胞外囊泡与免疫细胞相互作用的检测依赖于EV 标记方法。
[J Extracell Vesicles] PMID: 38031976
摘要：复杂的肿瘤微环境中的细胞间通讯对于癌症进展至关重要。肿瘤源性细胞外囊泡（TD-EV）是这一过程的关键参与者。它们可以与免疫细胞相互作用并调节其活性，抑制或激活免疫系统。破译 TD-EV 和免疫细胞之间的相互作用对于了解癌细胞的免疫调节至关重要。TD-EV 的荧光标记是研究这种相互作用的一种选择方法。这项工作旨在确定 EV 标记方法对通过成像流式细胞术和多色光谱流式细胞术检测人外周血单核细胞(PBMC) 内不同免疫细胞类型的 EV 相互作用和捕获的影响。三阴性乳腺癌细胞系 MDA-MB-231 释放的 EV 用亲脂性染料 MemGlow-488 (MG-488)、羧基荧光素二乙酸酯、琥珀酰亚胺酯(CFDA-SE) 或通过 MyrPalm- 的异位表达进行标记。superFolderGFP 报告基因 (mp-sfGFP)，在 EV 的生物发生过程中融入其中。我们的结果表明，尽管使用相同的技术进行分析，这些标记策略却导致了不同的结果。虽然 MG-488 标记的 EV 包含在所有细胞类型中，但 CFSE 标记的 EV 仅限于一小部分细胞，而 mp-sfGFP 标记的 EV 主要在CD14+ 单核细胞中检测到，CD14+ 单核细胞是 EV 和其他颗粒的主要摄取者，无论如何的标记方法。此外，我们的结果表明，用于 EV 标记的方法会影响不同类型的 EV 与受体细胞相互作用的检测。具体而言，MG-488、CFSE 和mp-sfGFP 的观察结果分别表明短暂的 EV-PM 相互作用导致染料转移、EV 内容物传递和完整 EV 的捕获。因此，必须考虑 EV 标记方法的类型，因为它们可以提供有关各种类型的 EV 细胞相互作用和 EV 命运的补充信息。
4.The extracellular vesicle proteomes of Sorghum bicolor and Arabidopsis thaliana are partially conserved.
高粱和拟南芥的细胞外囊泡蛋白质组是部分保守的。
[Plant Physiol] PMID: 38048422
摘要：植物细胞外囊泡（EV）是膜结合细胞器，主要参与细胞间通讯和针对病原体的防御反应。最近的研究表明，植物EV 中存在蛋白质、核酸（包括小 RNA）、脂质以及其他代谢物。在这里，我们描述了高粱（Sorghum bicolor）中 EV 的分离和表征。纳米颗粒跟踪分析、动态光散射和冷冻电子断层扫描表明，从高粱叶的质外体洗涤液中分离出异质的 EV 群体。冷冻电镜显示，EV 的中值大小为 110 nm，具有不同的囊泡群，具有单个或多个脂质双层，内容物含量低或高。数据进一步支持了异质性，数据显示，只有一部分用膜染料 Potomac Gold 染色的 EV 也可用膜渗透酯酶依赖性染料 Calcein- acetoxymethylester 染色。蛋白质组学分析鉴定出437 个蛋白质在多个 EV 分离物中富集，其中大部分也在拟南芥 (Arabidopsis thaliana) 的 EV 蛋白质组中发现。这些数据表明单子叶植物高粱和远缘双子叶植物拟南芥之间 EV 含量和功能存在部分保守。
5.Pulsed ultrasound promotes secretion of anti-inflammatory extracellular vesicles from skeletal myotubes via elevation of intracellular calcium level.
脉冲超声通过提高细胞内钙水平促进骨骼肌管分泌抗炎细胞外囊泡。
[Elife] PMID: 38054662
摘要：炎症反应的调节是生物功能的重要干预手段，巨噬细胞在炎症过程中发挥着重要作用。骨骼肌是人体最大的器官，释放多种介导抗炎/免疫调节作用的因子。最近，报道了多种细胞的细胞外囊泡（EV）的作用。特别是，从骨骼肌释放的 EV 由于其对功能障碍的器官和组织的治疗作用而引起人们的关注。此外，研究表明超声波促进骨骼肌释放 EV。在这项研究中，我们研究了超声诱导的 EV 释放增强的输出参数和机制，以及超声处理的骨骼肌来源的 EV 在调节巨噬细胞炎症反应中的潜力。高强度 US (3.0 W/cm2) 照射通过提高细胞内 Ca2+ 水平来增加 C2C12 小鼠肌肉细胞的 EV 分泌，而没有负面影响。此外，US诱导的EV抑制巨噬细胞中促炎因子的表达水平。miRNA 测序分析显示，miR-206-3p 和 miR-378a-3p 在骨骼肌管衍生的 EV 中特别丰富。在这项研究中，我们证明高强度超声促进骨骼肌管释放抗炎 EV，并对巨噬细胞发挥抗炎作用。
6.Metabolic tagging of extracellular vesicles and development of enhanced extracellular vesicle based cancer vaccines.
细胞外囊泡的代谢标记和基于增强型细胞外囊泡的癌症疫苗的开发。
[Nat Commun] PMID: 38052869
摘要：作为细胞通讯的关键介质，细胞外囊泡（EV）已被积极探索其诊断和治疗应用。然而，仍然缺乏有效的方法来功能化 EV 和调节 EV 与受体细胞之间的相互作用。在这里，我们报告了一种简便且通用的代谢标记技术，可以将独特的化学标记（例如叠氮基）安装到EV上。表面化学标签能够通过有效的点击化学结合分子，用于EV的跟踪和有针对性的调节。在肿瘤 EV 疫苗的背景下，我们证明 Toll 样受体 9 激动剂与 EV 的结合能够及时激活树突状细胞并产生优异的抗肿瘤 CD8+ T 细胞反应。这些导致 E.G7 淋巴瘤的无瘤生存率为 80%，B16F10 黑色素瘤的无瘤生存率为 33%。我们的研究产生了一种通用技术，可以从亲本细胞中产生化学标记的 EV，调节 EV 与细胞的相互作用，并开发有效的 EV 疫苗。
7.Single-particle analysis of circulating bacterial extracellular vesicles reveals their biogenesis, changes in blood and links to intestinal barrier.
对循环细菌细胞外囊泡的单颗粒分析揭示了它们的生物发生、血液中的变化以及与肠道屏障的联系。
[J Extracell Vesicles] PMID: 38050834
摘要：细菌细胞外囊泡（BEV）是细菌分泌的纳米级颗粒，携带各种生物活性成分。这些囊泡被认为是了解细菌影响宿主机制提供的一个新窗口，但它们在人类体内的基本特性仍然知之甚少。在这里，我们开发了一个单囊泡分析平台，可以在宿主的复杂生物样品中检测 BEV。利用这个平台，我们发现宿主循环中存在 BEV，它们主要来源于肠道微生物。我们发现，由于肠道通透性随年龄增长而增加，人体循环 BEV 水平随着年龄的增长而显着增加。结直肠癌和结肠炎患者的血液中 BEV 水平也存在显着差异。总之，我们的研究为循环 BEV 生物学提供了新的见解，并揭示了它们作为一类新型生物标志物的潜力。
8.Exosomes and their engineering strategies, delivery systems, and biomedical applications.
外泌体及其工程策略、递送系统和生物医学应用。
[J Control Release] PMID: 38065416
摘要：外泌体是纳米级的细胞外囊泡（30-200 nm），可以由所有细胞类型分泌，起源于细胞内，与其亲本细胞具有相同的组成，在生物体健康和疾病的细胞间通讯中发挥关键作用，现在在生物医学研究中经常用作疾病的生物标志物和治疗剂。当局部或全身注射时，它们能够提供多种治疗效果，例如皮肤损伤的再生或心脏功能的恢复。然而，直接注射外泌体可能会导致其从注射部位快速清除。为了在长期疾病治疗过程中保持外泌体的生物活性并控制有效浓度的释放以获得更好的治疗效果，设计优化的外泌体药物递送系统是必要的，并且已经开发了用于连续递送外泌体的不同系统。本文首先概述了外泌体的生物发生、组成和生理功能，然后回顾了外泌体分离的不同策略和外泌体工程化方法。此外，本文还综述了最新的外泌体递送平台，如微纳米颗粒、可注射水凝胶、微针和支架贴片。同时介绍了外泌体递送系统在生物医学治疗领域的研究进展和关键案例。最后，讨论了外泌体递送的挑战和未来趋势。
9.Endothelium-Derived Engineered Extracellular Vesicles Protect the Pulmonary Endothelial Barrier in Acute Lung Injury.
内皮衍生的工程细胞外囊泡在急性肺损伤中保护肺内皮屏障。
[Adv Sci (Weinh)] PMID: 38062916
摘要：急性肺损伤（ALI）是一种死亡率很高的严重呼吸系统疾病。肺内皮屏障的完整性影响ALI的发生和预后。因此，它已成为ALI治疗的重要靶点。细胞外囊泡 (EV) 是治疗 ALI 的有前途的纳米治疗剂。在此，报道了内皮衍生的工程化细胞外囊泡（eEV），其将 microRNA-125b-5p（miRNA-125b）递送至肺组织，对内皮屏障完整性发挥保护作用。用肺微血管内皮细胞靶向肽（LET）修饰的 eEV 在体内和体外表现出在肺组织和靶向肺微血管内皮细胞中延长的保留时间。为了提高 EV 的功效，将 miRNA-125b 加载到 EV 中。最后构建了LET-EVs-miRNA-125b。结果表明，与EVs、miRNA-125b和EVs-miRNA-125b相比，LET-EVs-miRNA-125b在ALI中表现出最显着的治疗效果。此外，LET-EVs-miRNA-125b被发现通过抑制细胞凋亡、促进血管生成和保护细胞间连接对内皮屏障完整性具有重要的保护作用。测序分析表明，LET-EVs-miRNA-125b 下调EGR1水平，这可能是潜在的作用机制。总而言之，这些发现表明 LET-EVs-miRNA-125b 可以通过保护内皮屏障完整性来治疗 ALI。
10.Co-Delivery of Bioengineered Exosomes and Oxygen for Treating Critical Limb Ischemia in Diabetic Mice.
生物工程外泌体和氧气的共同递送用于治疗糖尿病小鼠的严重肢体缺血。
[ACS Nano] PMID: 38063490
摘要：患有严重肢体缺血的糖尿病患者面临很高的截肢率。脉管系统和骨骼肌的再生可以挽救患病的四肢。使用含有多种促血管生成和促肌生成因子的干细胞衍生的外泌体进行治疗是一种有前途的策略。然而，治疗效果并不是最佳的，因为单独的外泌体不能有效地拯救和招募内皮和骨骼肌细胞并在高血糖和缺血条件下恢复其功能。为了解决这些局限性，我们制造了靶向缺血肢体的干细胞衍生的外泌体和释氧纳米颗粒，并将它们共同递送，以招募内皮细胞和骨骼肌细胞，在脉管系统建立之前提高缺血下的细胞存活率，并在高血糖和缺血条件下恢复细胞形态发生功能。通过静脉注射输送的外泌体和释放氧气的纳米颗粒专门积聚在缺血的肢体中。我们的工作表明，外泌体和氧气的共同递送是挽救糖尿病缺血性肢体的一种有前途的治疗解决方案。
11.Astrocyte-Derived Extracellular Vesicular miR-143-3p Dampens Autophagic Degradation of Endothelial Adhesion Molecules and Promotes Neutrophil Transendothelial Migration after Acute Brain Injury.
星形胶质细胞来源的细胞外囊泡 miR-143-3p抑制内皮粘附分子的自噬降解并促进急性脑损伤后中性粒细胞跨内皮迁移。
[Adv Sci (Weinh)] PMID: 38044319
摘要：人们越来越认识到细胞外囊泡（EV）在中枢神经系统（CNS）疾病（包括急性脑损伤）发病机制中的关键作用。通过对脑出血（ICH）患者血浆样本中EVs包装的miRNA进行分析，发现EVs包装的miR-143-3p（EVs-miR-143-3p）水平与血肿周围水肿和神经系统结局密切相关。进一步的研究表明，ICH后，星形胶质细胞大量分泌EVs-miR-143-3p，并可以穿梭进入脑微血管内皮细胞（BMEC）。BMEC 中miR-143-3p 水平升高会诱导细胞粘附分子 (CAM) 表达上调，这些分子与循环中性粒细胞结合并促进其跨内皮细胞迁移 (TEM) 进入大脑。从机制上看，miR-143-3p直接靶向ATP6V1A，导致溶酶体水解能力受损并减少CAM的自噬降解。重要的是，创建了一种靶向 VCAM-1 的 EV 系统，可选择性地将 miR-143-3p 抑制剂递送至病理性 BMEC，该系统在 ICH 和创伤性脑损伤 (TBI) 小鼠模型中均显示出令人满意的治疗效果。总之，该研究强调了 EVs-miR-143-3p 在急性脑损伤中 BMEC 功能障碍中的因果作用，并证明了工程化 EVs 可以被设计为一种潜在适用的核苷酸药物递送系统，用于治疗 CNS失调。
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