本周hzangs在最新文献中选取了10篇分享给大家，第1篇文章研究发现心梗和心衰产生的小细胞外囊泡能够加速肿瘤生长，并阐释了其作用机制；第2篇文章介绍了肿瘤来源的细胞外囊泡携带miRNA劫持脑代谢，促进脑转移的进展；第3篇文章介绍了一种DNA进入细胞外囊泡的机制；第7篇文章介绍了利用细胞外囊泡清除ROS促进皮肤伤口愈合。
1.Small Extracellular Vesicles From Infarcted and Failing Heart Accelerate Tumor Growth.
梗塞和衰竭心脏产生的小细胞外囊泡会加速肿瘤的生长。
[Circulation] PMID: 38487879
摘要：心肌梗死 (MI) 和心力衰竭与癌症发病率增加有关。然而，其机制复杂且不清楚。在这里，我们旨在检验我们的假设：心脏小细胞外囊泡 (sEV)，特别是心脏间充质基质细胞衍生的 sEV (cMSC-sEV)，是 MI 后左心室功能障碍 (LVD) 与癌症之间的联系的因素。我们从 MI 后心脏中纯化和表征了 sEV，并培养了 cMSC。然后，我们分析了 cMSC-EV 货物和对几种癌细胞、巨噬细胞和内皮细胞的促肿瘤作用。接下来，我们在 MI 后 LVD 小鼠中模拟了异位和原位肺癌和乳腺癌肿瘤。我们转移了 cMSC-sEV 以评估 sEV 的生物分布及其对肿瘤生长的影响。最后，我们测试了 sEV 耗竭和螺内酯治疗对 cMSC-EV 释放和肿瘤生长的影响。我们发现，心肌梗死后心脏，尤其是 cMSC，产生的含有促肿瘤物质的 sEVs 比未衰竭心脏多。蛋白质组学分析显示，心肌梗死后心脏的 cMSC-sEVs 具有独特的蛋白质谱和更多的促肿瘤细胞因子、蛋白质和微小 RNA。cMSC-sEVs 的促肿瘤作用因癌症类型而异，肺癌和结肠癌比黑色素瘤和乳腺癌细胞系受影响更大。心肌梗死后 cMSC-sEVs 还在体外激活静息巨噬细胞进入促血管生成和促肿瘤生成状态。在 28 天的随访中，心肌梗死后 LVD 小鼠比假心肌梗死小鼠形成了更大的异位和原位肺肿瘤。心肌梗死后心脏的 cMSC-sEVs 的过继转移加速了异位和原位肺肿瘤的生长，生物分布分析显示 cMSC-sEVs 在肿瘤细胞中积累，同时加速了肿瘤细胞的增殖。 sEV 耗竭降低了 MI 的促肿瘤作用，而 MI 后心脏中 cMSC-sEVs 的过继转移部分恢复了这些作用。最后，螺内酯治疗减少了 cMSC-sEVs 的数量并抑制了 MI 后 LVD 期间的肿瘤生长。由此可知，心脏 sEVs，特别是 MI 后心脏中的 cMSC-sEVs，携带多种致瘤因子。癌细胞对 cMSC-sEVs 的吸收会加速肿瘤生长。螺内酯治疗可显着降低 MI 后肿瘤的加速生长。我们的研究结果为 MI 后 LVD 与癌症之间的关联机制提供了新的见解，并提出了一种缓解这种致命关联的转化选择。
2.Breast cancer cell-secreted miR-199b-5p hijacks neurometabolic coupling to promote brain metastasis.
乳腺癌细胞分泌的 miR-199b-5p 劫持神经代谢耦合促进脑转移。
[Nat Commun] PMID: 38811525
摘要：乳腺癌转移到大脑是一种日益普遍的临床挑战。然而，其潜在机制，尤其是癌细胞如何适应遥远的大脑生态位以促进定植，仍然知之甚少。大脑的一个独特代谢特征是神经元和星形胶质细胞通过谷氨酸、谷氨酰胺和乳酸之间的耦合。在这里，我们表明，具有高发展脑转移潜力的乳腺癌细胞的细胞外囊泡携带高水平的 miR-199b-5p，与其他器官转移性癌症患者相比，脑转移乳腺癌患者血液中的 miR-199b-5p 水平更高。miR-199b-5p 靶向溶质载体转运蛋白（星形胶质细胞中的 SLC1A2/EAAT2 和神经元中的 SLC38A2/SNAT2 和 SLC16A7/MCT2），以劫持神经元-星形胶质细胞代谢耦合，导致这些代谢物在细胞外滞留并促进癌细胞生长。我们的研究结果揭示了一种机制，非脑来源的癌细胞通过这种机制重新编程神经代谢以促进脑转移。
3.Transcription factor FOXM1 specifies chromatin DNA to extracellular vesicles.
转录因子 FOXM1 将染色质 DNA 指定到细胞外囊泡。
[Autophagy] PMID: 37974331
摘要：细胞外囊泡 DNA (evDNA) 对各种疾病具有重要的诊断价值，并促进遗传物质的跨细胞转移。我们的研究发现转录因子 FOXM1 是引导染色质基因或 DNA 片段（称为 FOXM1-chDNA）进入细胞外囊泡 (EV) 的介质。FOXM1 与细胞核中的 MAP1LC3/LC3 结合，FOXM1-chDNA（例如 DUX4 基因和端粒 DNA）由 FOXM1 结合指定并转移到细胞质，然后在涉及 LC3 的溶酶体抑制 (SALI) 过程中通过分泌性自噬释放到 EV。破坏 FOXM1 表达或 SALI 过程会损害 FOXM1-chDNA 掺入 EV。FOXM1-chDNA 可以通过 EV 传递到受体细胞，并在携带功能性基因时在受体细胞中表达。这一发现为转录因子 FOXM1 如何将染色质 DNA 片段指定给 EV 提供了一个例子，揭示了其对从核染色质形成 evDNA 的贡献。它为进一步探索 evDNA 在水平基因转移等生物过程中的作用奠定了基础。
4.Biogenerated Oxygen-Related Environmental Stressed Apoptotic Vesicle Targets Endothelial Cells.
生物生成氧相关的环境应激凋亡囊泡靶向内皮细胞。
[Adv Sci (Weinh)] PMID: 38477548
摘要：缺氧和氧化应激之间的动态平衡构成了损伤组织中氧相关的微环境，由于氧稳态具有多变性，通常不是损伤组织的治疗靶点。研究发现，静脉注射间充质干细胞（MSCs）和体外诱导的凋亡囊泡（ApoVs）在缺氧和氧化应激共存的伤口微环境中表现出相似的凋亡标志，但MSCs在促进血管生成和伤口愈合方面表现出更好的效果。通过在MSCs中诱导缺氧或氧化应激来模拟损伤组织氧稳态的ApoV衍生途径得到改进。鉴定出两类氧相关的环境应激ApoVs，它们直接靶向内皮细胞（ECs）来精准调控血管化。与常氧和缺氧ApoVs相比，氧化应激ApoVs（Oxi-ApoVs）表现出最强的管腔形成能力。不同的氧应激 ApoV 传递相似的 miRNA，从而导致 EC 磷酸激酶活性的广泛上调。最后，局部传递载有 Oxi-ApoV 的水凝胶微球可促进伤口愈合。载有 Oxi-ApoV 的微球可实现受控的 ApoV 释放，通过减少炎症细胞的消耗并适应伤口愈合的增殖期来靶向 EC。因此，响应氧相关环境压力的生物生成的凋亡囊泡可以靶向 EC 以促进血管化。
5.Tumor Exosomal ENPP1 Hydrolyzes cGAMP to Inhibit cGAS-STING Signaling.
肿瘤外泌体 ENPP1 水解 cGAMP 来抑制 cGAS-STING 信号传导。
[Adv Sci (Weinh)] PMID: 38498770
摘要：为了逃避免疫监视，肿瘤细胞在其膜表面表达外核苷酸焦磷酸酶磷酸二酯酶 1 (ENPP1)，该酶降解细胞外的环鸟苷酸磷酸酯酶 (cGAMP)，从而抑制环鸟苷酸磷酸酯酶合酶 (cGAS) 干扰素基因刺激物 (STING) DNA 传感通路。为了充分了解这种肿瘤隐身机制，必须确定肿瘤微环境中是否也存在具有水解 cGAMP 活性的其他形式的 ENPP1 来调节这种先天免疫通路。本文报道了各种肿瘤来源的外泌体携带 ENPP1，并且可以水解合成的 2'3'-cGAMP 和细胞产生的内源性 2'3'-cGAMP，从而抑制免疫细胞中的 cGAS-STING 通路。此外，肿瘤外泌体ENPP1还能水解与LL-37（2'3'-cGAMP的有效转运体）结合的2'3'-cGAMP，从而抑制STING信号传导。此外，从人类乳腺癌和肺癌组织中分离的外泌体中观察到ENPP1的高表达，并且肿瘤外泌体ENPP1抑制了CD8+T细胞和CD4+T细胞的免疫浸润。结果阐明了肿瘤外泌体ENPP1在cGAS-STING通路中的重要功能，进一步理解了肿瘤细胞与免疫系统之间的串扰。
6.A novel exosome-based multifunctional nanocomposite platform driven by photothermal-controlled release system for repair of skin injury.
一种基于外泌体的新型多功能纳米复合平台，由光热控制释放系统驱动，用于修复皮肤损伤。
[J Control Release] PMID: 38815704
摘要：目前，外泌体在修复皮肤损伤方面表现出了良好的潜力，然而由于外泌体在体内的半衰期短、清除率高，其功能可能很快受到损害。此外，控制释放有效浓度的外泌体可以提高外泌体在伤口愈合中的利用效率。因此，设计一种在伤口治疗期间可控递送外泌体的有效系统是必要的。我们设计了一种新型的基于外泌体的多功能纳米复合平台，具有光热控释性能，用于修复皮肤损伤。基于琼脂糖水凝胶、二维 Ti3C2（Ti3C2MXene）和人脐带间充质干细胞（hucMSC）衍生的外泌体，首次合成了所制备的平台（即 hucMSC 衍生的外泌体/Ti3C2MXene 水凝胶）。 hucMSC 衍生外泌体/Ti3C2 MXene 水凝胶除了具有可注射性外，还利用 Ti3C2 MXene 优异的光热效应和琼脂糖水凝胶适当的相变性能，为 hucMSC 衍生外泌体提供光热控制释放系统，有利于个性化按需药物输送。重要的是，hucMSC 衍生外泌体从 Ti3C2 MXene 水凝胶中释放后保持了其固有结构和活性。此外，制备的多功能水凝胶还表现出显着的生物相容性和光热抗菌性能，可通过促进细胞增殖、血管生成、胶原沉积和降低伤口部位的炎症程度来有效加速伤口愈合。结果表明，具有巨大伤口愈合潜力的基于外泌体的多功能纳米复合平台将在皮肤损伤传统治疗方法的革命中取得重大进展。
7.ROS-scavenging lipid-based liquid crystalline as a favorable stem cell extracellular vesicles delivery vector to promote wound healing.
ROS 清除脂质基液晶作为有利的干细胞细胞外囊泡递送载体，促进伤口愈合。
[J Control Release] PMID: 38815703
摘要：由于炎症、增殖和基质重塑等动态而复杂的病理特征，伤口管理是一项关键的临床挑战。为了应对这一挑战，对这种多阶段病理微环境的调控和管理可能为伤口愈合提供一种可行的方法。在这项工作中，我们合成了一种具有活性氧 (ROS) 清除作用的新型脂质材料 (DA) 来制备基于 DA 的液晶 (DALC)。然后，将 DALC 与脂肪间充质干细胞衍生的细胞外囊泡 (AMSC-EVs) 结合，制成一种用于伤口治疗的新型支架敷料 (EVs@DALC)。DALC 不仅赋予 EVs@DALC 以 ROS 清除位点以缓解伤口部位微环境中的氧化应激和炎症，而且还促进细胞对 AMSC-EVs 中所含的 microRNA 和生长因子的摄取和转染。得益于 DALC，AMSC-EVs 有效地将 microRNA 和生长因子转移到皮肤细胞中，从而诱导细胞增殖和迁移并加速血管生成。体内伤口愈合效果的结果表明 EVs@DALC 通过减轻炎症、促进细胞增殖和迁移以及血管生成实现了多阶段病理调节，从而加速伤口愈合。总之，这项工作提供了一种基于抗氧化脂质液晶递送细胞外囊泡治疗皮肤伤口的有效策略，并为干细胞细胞外囊泡的临床转化铺平了道路。
8.Cell-Specific Impacts of Surface Coating Composition on Extracellular Vesicle Secretion.
表面涂层成分对细胞外囊泡分泌的细胞特异性影响。
[ACS Appl Mater Interfaces] PMID: 38805212
摘要：近期研究表明，生物材料特性可以调节细胞外囊泡 (EV) 的分泌和货物；然而，底物组成对 EV 产生的影响仍未得到充分研究。本研究调查了由胶原蛋白 I (COLI)、纤连蛋白 (FN) 和聚 l-赖氨酸 (PLL) 组成的表面涂层对 EV 分泌的影响，以用于治疗性 EV 的产生，并进一步了解细胞外基质微环境的变化如何影响 EV。在不同涂层上表征了原代骨髓间充质基质细胞 (BMSC)、原代脂肪干细胞 (ASC)、HEK293 细胞、NIH3T3 细胞和 RAW264.7 细胞的 EV 分泌。还分析了 EV 生物发生基因和细胞粘附基因的表达。 COLI 涂层显著降低了 RAW264.7 细胞中的 EV 分泌，同时伴随细胞活力下降以及EV生物合成相关基因和细胞粘附基因的变化。FN 涂层增加了 NIH3T3 细胞中的 EV 分泌，而 PLL 涂层增加了 ASC 中的 EV 分泌。表面涂层对 RAW264.7 和 NIH3T3 细胞衍生的 EV 影响体外巨噬细胞增殖的能力有显著影响。总体而言，表面涂层对 EV 分泌和体外功能能力具有不同的细胞特异性影响，从而凸显了基质涂层在进一步开发临床 EV 生产系统方面的潜力。
9.Exosomes derived from pulmonary metastatic sites enhance osteosarcoma lung metastasis by transferring the miR-194/215 cluster targeting MARCKS.
来自肺转移部位的外泌体通过转移靶向 MARCKS 的 miR-194/215 簇增强骨肉瘤肺转移。
[Acta Pharm Sin B] PMID: 38799644
摘要：骨肉瘤是一种常见的原发性恶性骨肿瘤，常伴有肺转移，严重影响患者的生存率。细胞外囊泡，尤其是外泌体，在骨肉瘤相关肺病变的形成和进展中起着关键作用。然而，原发性骨肉瘤和外泌体介导的肺病变之间的通讯仍然不清楚，肺转移灶对骨肉瘤进展的潜在影响在很大程度上是未知的。这项研究揭示了一种创新机制，通过该机制，来自骨肉瘤肺转移部位的外泌体将 miR-194/215 簇运送到原发性肿瘤部位。这种运输通过下调富含肉豆蔻酰化的丙氨酸 C 激酶底物 (MARCKS) 的表达来增强肺转移能力。针对这一现象，在本研究中，我们利用阳离子牛血清白蛋白 (CBSA) 通过与 antagomir-miR-194/215 的静电相互作用形成纳米颗粒 (CBSA-anta-194/215)。这些纳米颗粒被装载到核酸耗尽的外泌体膜囊泡 (anta-194/215@Exo) 中，靶向骨肉瘤肺转移部位。使用生物工程外泌体模拟物 (anta-194/215@Exo) 进行干预不仅可以阻止骨肉瘤进展，还可以显著延长荷瘤小鼠的寿命。这些发现表明，肺转移灶来源的外泌体通过转移靶向 MARCKS 的 miR-194/215 簇启动原发性骨肉瘤肺转移，使得 miR-194/215 簇成为抑制骨肉瘤肺转移患者进展的有希望的治疗靶点。
10.Human Umbilical Cord Mesenchymal Stromal Cell-Derived Extracellular Vesicles Induce Fetal Wound Healing Features Revealed by Single-Cell RNA Sequencing.
单细胞 RNA 测序揭示人脐带间充质基质细胞衍生的细胞外囊泡诱导胎儿伤口愈合特征。
[ACS Nano] PMID: 38751164
摘要：人脐带间充质基质细胞衍生的细胞外囊泡 (hucMSC-EVs) 在伤口愈合方面的潜力是巨大的，但对成纤维细胞和角质形成细胞对这种治疗的反应的全面了解仍然有限。本研究利用单细胞 RNA 测序 (scRNA-seq) 研究 hucMSC-EVs 对小鼠皮肤伤口微环境的影响。通过严格的单细胞分析，我们发现了 hucMSC-EV 诱导的造血成纤维细胞和 MMP13+ 成纤维细胞的出现。值得注意的是，MMP13+ 成纤维细胞表现出胎儿样的 MMP13、MMP9 和 HAS1 表达，并伴有迁移体活性增强。 MMP13+ 成纤维细胞的激活由独特的 PIEZO1-钙-HIF1α-VEGF-MMP13 通路调控，已通过小鼠模型和真皮成纤维细胞试验验证。器官型培养试验进一步证实，这些激活的成纤维细胞通过 MMP13-LRP1 相互作用诱导角质形成细胞迁移。这项研究大大有助于我们了解成纤维细胞异质性以及伤口愈合中的细胞间相互作用，并确定 hucMSC-EV 诱导的造血成纤维细胞是重编程的潜在靶点。这些成纤维细胞呈现的治疗靶点为推进伤口愈合策略提供了令人兴奋的前景。
今天的整理就到这里。希望大家可以有所收获。大家下周见！
