本周hzangs在最新文献中选取了12篇分享给大家，第1篇文章介绍了一种基于自扩增和CRISPR辅助的EV mRNA分析策略；第2篇文章介绍了重复RNA序列对胰腺癌细胞可塑性的影响及细胞外囊泡在重复RNA功能调控中发挥的作用；第5篇文章介绍了神经干细胞来源细胞外囊泡对脑溢血后神经元细胞的保护作用；第7篇文章报道了植物韧皮部浸出液中存在细胞外囊泡并且细胞外囊泡的数量与昆虫入侵有关；第10篇文章综述了目前线粒体相关细胞外囊泡的研究进。
1.Amplifying mutational profiling of extracellular vesicle mRNA with SCOPE.
使用 SCOPE 扩增细胞外囊泡 mRNA 的突变分析。
[Nat Biotechnol] PMID: 39375445
摘要：对液体活检中细胞外囊泡 (EV) 中发现的信使 RNA (mRNA) 进行测序可以提供临床信息，例如体细胞突变、耐药性特征和肿瘤复发。尽管如此，由于 EV mRNA 在液体活检中的丰度较低，因此仍未得到充分利用，需要大量样本或专门的分析技术。在这里，我们介绍了自扩增和 CRISPR 辅助操作以分析 EV (SCOPE)，这是一个用于 EV mRNA 检测的平台。SCOPE 利用 CRISPR 介导的 Cas13 对目标 RNA 的识别来启动复制和信号扩增，实现亚阿摩尔检测限，同时保持单核苷酸分辨率。作为概念验证，我们设计了针对 KRAS、BRAF、EGFR 和 IDH1 基因中关键突变的探针，优化了单罐检测方案，并实施了用于多样本检测的自动化设备。我们验证了 SCOPE 在动物模型中检测早期肺癌的能力，监测了结直肠癌患者和分层胶质母细胞瘤患者的肿瘤突变负荷。SCOPE 可以加快读数速度，扩大 EV 在精准肿瘤学中的临床应用。
2.Disruption of cellular plasticity by repeat RNAs in human pancreatic cancer.
人类胰腺癌中的重复 RNA 破坏了细胞可塑性。
[Cell] PMID: 39383862
摘要：胰腺导管腺癌 (PDAC) 中重复 RNA 的异常表达模拟病毒样反应，对肿瘤细胞状态和周围微环境的反应有影响。为了更好地了解人类 PDAC 中重复 RNA 的关系，我们在 46 个原发性肿瘤中以单细胞分辨率进行了空间分子成像，揭示了高重复 RNA 表达与 PDAC 细胞上皮状态改变以及癌症相关成纤维细胞 (CAF) 中肌成纤维细胞表型的相关性。通过给药细胞外囊泡 (EV) 和 PDAC 和 CAF 细胞培养模型的单个重复 RNA 观察到这种细胞身份的丧失，这表明这些病毒样元素存在细胞间相互通讯。PDAC 和 CAF 反应的差异是由通过干扰素调节因子 3 (IRF3) 的不同先天免疫信号驱动的。细胞环境特异性病毒样对重复 RNA 的反应为调节 PDAC 微环境中不同细胞类型的细胞可塑性提供了一种机制。
3.The emerging role of bacterial extracellular vesicles in human cancers.
细菌细胞外囊泡在人类癌症中发挥的新兴作用。
[J Extracell Vesicles] PMID: 39377479
摘要：细菌细胞外囊泡 (BEV) 已成为细菌和宿主之间的关键介质。除了作为宿主体内平衡的关键参与者之外，它们最近还与癌症等疾病病理有关。因此，BEV 的研究代表了一个有趣且快速发展的领域，具有巨大的转化潜力。在这篇综述中，我们简要介绍了 BEV 特征、货物和生物发生的基础知识。我们着重总结了当前不同癌症类型中 BEV 之间的关系，说明了它们在肿瘤发生、治疗反应和患者生存中的作用。我们进一步讨论了 BEV 的固有优势，例如稳定性、丰度和特定的货物概况，这些优势使它们成为非侵入性诊断和预后方法的有吸引力的候选者。该综述还探讨了 BEV 作为癌症治疗策略的潜力，考虑到它们能够递送治疗剂、调节肿瘤微环境 (TME) 并引发免疫调节反应。了解 BEV 的临床意义可能导致开发更有针对性和个性化的治疗策略。这篇全面的评论评估了BEV 的最新进展，并提出了问题，以鼓励在这一新兴领域进行进一步研究，充分利用 BEV 在抗癌临床应用中的优势。
4.Reduced microRNA-744 expression in mast cell-derived exosomes triggers epithelial cell ferroptosis in acute respiratory distress syndrome.
肥大细胞来源的外泌体中 microRNA-744 表达降低会引发急性呼吸窘迫综合征中的上皮细胞铁死亡。
[Redox Biol] PMID: 39378613
摘要：急性呼吸窘迫综合征 (ARDS) 是一种以免疫相关上皮细胞损伤为特征的严重疾病；然而，其潜在机制仍然难以捉摸。本研究调查了肥大细胞衍生外泌体中微小 RNA (miRNA) 表达变化对人支气管上皮 (HBE) 细胞和受到脂多糖攻击的细胞和小鼠模型中的 ARDS 发展的影响。脂多糖处理的肥大细胞衍生外泌体降低了谷胱甘肽过氧化物酶 4 (GPX4) 的表达，并增加了 HBE 细胞中的长链酰基辅酶A 合成酶 4 (ACSL4)、15-脂氧合酶 (ALOX15) 和炎症介质的水平。miRNA 测序显示肥大细胞衍生的外泌体 miR-744 水平降低，这与 ACSL4、ALOX15 和 GPX4 表达的调节有关。外泌体 miR-744 表达的下调降低了 miR-744 水平并促进了 HBE 细胞中的铁死亡，而 miR-744 的实验性上调则逆转了这些不利影响。miR-744 的下调诱导了 HBE 细胞中铁死亡和炎症标志物的表达，并促进了 LPS 刺激小鼠的肺部铁死亡、炎症和损伤。在体内，用 ACSL4、ALOX15 和 GPX4 抑制剂治疗可减轻这些影响，实验性 miR-744 表达可挽救 HBE 细胞和小鼠肺中脂多糖诱导的变化。值得注意的是，ARDS 患者血浆和外泌体中的 miR-744 水平降低。我们得出结论，肥大细胞衍生的外泌体 miR-744 水平降低会引发上皮细胞铁死亡，促进 ARDS 中的肺部炎症和损伤。这项研究为 ARDS 相关的发展和持续性肺损伤提供了新的机制见解，并强调了潜在的治疗策略。
5.Extracellular vesicles from neural stem cells safeguard neurons in intracerebral hemorrhage by suppressing reactive astrocyte neurotoxicity.
神经干细胞的细胞外囊泡通过抑制反应性星形胶质细胞神经毒性来保护脑出血中的神经元。
[Cell Rep] PMID: 39395173
摘要：源自干细胞的细胞外囊泡 (EV) 已显示出对各种疾病的治疗潜力，但它们在治疗神经系统疾病方面的应用仍然有限。在本研究中，我们观察到小鼠和脑出血 (ICH) 患者中反应性星形胶质细胞和脂肪凋亡途径的神经毒性激活，并发现源自神经干细胞的 EV (EVs-NSC) 可以抑制这种激活。使用功能丧失和功能获得方法，我们确定干扰素-β (IFNβ) 是星形胶质细胞神经毒性激活的关键调节因子。此外，我们证明 EVs-NSC 内的微小 RNA (miRNA) miR-124-3p 分别通过 miRNA 编码序列 (CDS) 和miRNA-3' UTR 结合机制降解 IFNβ mRNA 并抑制 ELOVL1 表达。这种双重作用可能通过降低饱和脂质分泌来降低星形胶质细胞的神经毒性。这些机制使 EVs-NSC 或 miR-124-3p 过表达能够抑制星形胶质细胞神经毒性、减少神经损伤并促进 ICH 模型中的恢复，为通过靶向神经毒性反应性星形胶质细胞治疗神经系统疾病提供策略。
6.Neuronal exosomes transport an miRISC cargo to preserve stem cell integrity during energy stress.
神经元外泌体运输 miRISC 货物以在能量压力期间保持干细胞完整性。
[Cell Rep] PMID: 39392750
摘要：在营养匮乏期间，许多动物会经历生殖系静止期以保持生殖能力，而神经元通常是这种适应所必需的。我们在此表明，饥饿会导致神经元微小 RNA (miRNA)/Argonaute 负载的外泌体释放，这是在血清素能神经元内AMP 激酶调节的运输变化之后发生的。这种神经元到生殖系的通讯独立于经典的神经传递，而是依赖于携带促静止小RNA 货物的内体衍生囊泡来修改生殖系基因表达。使用 miRNA 活性传感器，我们表明神经元表达的 miRNA 可以以外泌体依赖的方式抑制生殖系 mRNA 靶标的表达。我们的研究结果表明，适应性神经元反应如何通过重定向细胞内运输来释放神经元外泌体，从而远距离改变基因表达，其中特定的 miRNA 货物能够追踪到适当的目的地。
7.Phloem sap from melon plants contains extracellular vesicles that carry active proteasomes which increase in response to aphid infestation.
甜瓜植株的韧皮部汁液含有携带活性蛋白酶体的细胞外囊泡，而蛋白酶体的数量会因蚜虫侵染而增加。
[J Extracell Vesicles] PMID: 39385682
摘要：高等植物的形态发生需要通过维管组织（木质部和韧皮部）与远处器官进行通讯。大量研究表明，韧皮部也是信号分子的分布途径，观察到由汁液转移的不同大分子（包括核酸和蛋白质）在应激情况下发生变化。有人提出细胞外囊泡 (EV) 参与了这种通讯，尽管人们对其作用知之甚少。事实上，在过去十年中，EV 在植物中的存在引发了一场巨大的争议，主要关注点在于它们的来源、分离方法，甚至植物纳米囊泡的适当命名。通过茎切开收集了无蚜虫或受棉蚜感染的甜瓜植物的韧皮部汁液渗出物。在汁液浓缩（Amicon）后，通过尺寸排阻色谱法分离韧皮部 EV（PhlEV）。使用纳米粒子跟踪分析、透射电子显微镜和蛋白质组学分析对 PhlEV 进行了表征。在这里，我们确认了体内韧皮部汁液中存在 EV，并检测到 PhlEV 在昆虫进食后颗粒/蛋白质比率和成分的变化，揭示了其货物中存在典型的防御蛋白以及蛋白酶体复合物的成分。受侵染植物的 PhlEV 显示出较低的颗粒/蛋白质比率，蛋白水解活性几乎是无蚜虫植物的 PhlEV 的两倍。在这两种情况下，蛋白酶体抑制剂 MG132 都以剂量依赖性方式抑制了这种活性。我们的结果表明，植物可能使用这种机制来准备接受传染性病原体，并开启了真核生物进化保守的防御病原体/压力机制的可能性。
8.Dopey-dependent regulation of extracellular vesicles maintains neuronal morphology.
Dopey 依赖的细胞外囊泡调节维持神经元的形态。
[Curr Biol] PMID: 39378880
摘要：成熟的神经元在成年期会长时间保持其独特的形态。与发育神经突生长、轴突引导和靶标选择相比，人们对维持成熟神经元形态的机制知之甚少。秀丽隐杆线虫 dip-2（保守的脂质代谢调节剂 Dip2 家族的成员）的功能丧失导致成年神经突逐渐过度生长。我们发现 dip-2 突变体与 sax-2（果蝇Furry 和哺乳动物 FRY 的秀丽隐杆线虫直系同源物）表现出特定的遗传相互作用。dip-2 和 sax-2 的共同缺失导致无法维持神经元形态和神经元细胞外囊泡 (EV) 释放增加。通过筛选 dip-2(0) sax-2(0) 双突变体缺陷的抑制因子，我们发现保守的 Dopey 家族蛋白 PAD-1 及其相关磷脂翻转酶 TAT-5/ATP9A 中的功能获得 (gf) 突变可恢复 dip-2(0) sax-2(0) 双突变体的正常神经元形态和正常水平的 EV 释放。神经元特异性敲低表明 PAD-1(gf) 可以在神经元中自主发挥作用。PAD-1(gf) 在卵母细胞中与质膜的结合增加，并抑制多种细胞类型中的 EV 释放。我们的研究结果揭示了 DIP-2、SAX-2、PAD-1 和 TAT-5 的新型功能网络，该网络可维持神经元形态并调节 EV 释放。
9.Small RNAs in plasma extracellular vesicles define biomarkers of premanifest changes in Huntington's disease.
血浆细胞外囊泡中的小RNA定义了亨廷顿氏病前期变化的生物标志物。
[J Extracell Vesicles] PMID: 39377487
摘要：尽管对亨廷顿病 (HD) 的了解取得了进展，但仍需要分子生物标记物来对功能衰退之前的疾病临床前阶段的突变携带者进行分类。小 RNA (sRNA) 是一种有前途的生物标记物来源，因为它们的表达水平对病理生物学过程高度敏感。在这里，使用优化的血浆细胞外囊泡 (EV) 纯化方法和详尽的 sRNA 测序数据分析流程，我们表明 EV-sRNA 在突变携带者的早期下调，并且这种失调与表现前的认知表现有关。七种候选sRNA（tRF-Glu-CTC、tRF-Gly-GCC、miR-451a、miR-21-5p、miR-26a-5p、miR-27a-3p 和 let7a-5p）在其他受试者中得到验证，显示在表现前阶段具有显着的诊断准确性。其中，纵向研究中，miR-21-5p 随时间显著下降；miR-21-5p 和 miR-26a-5p 水平与症状前人群的认知变化相关。总之，本研究结果表明，血浆中失调的 EV-sRNA 定义了突变携带者的早期生物特征，特定物种突出了症状前阶段发生的进展和认知变化。
10.Mitochondrial Extracellular Vesicles (mitoEVs): Emerging mediators of cell-to-cell communication in health, aging and age-related diseases.
线粒体细胞外囊泡（mitoEVs）：健康、衰老和与年龄相关的疾病中细胞间通讯的新兴介质。
[Ageing Res Rev] PMID: 39369800
摘要：线粒体是代谢和信号中枢，整合大量相互关联的过程以维持细胞稳态。它们也是炎症和细胞死亡的休眠介质，随着衰老，影响线粒体的损伤逐渐积累，导致与年龄相关的疾病的表现。除了协调多种细胞内功能外，线粒体还在不同的生理和压力条件下介导细胞间和器官间的串扰。为了完成这项任务，线粒体信号传导已经进化出独特而复杂的常规和非常规水平/垂直线粒体转移途径。在这方面，人们对细胞外囊泡（EVs）（例如外泌体和微囊泡）响应内部和外部线索将选定的线粒体货物运送到靶细胞的能力产生了极大的兴趣。在过去的几年中，线粒体 EV（mitoEV）领域呈指数级增长，揭示了与不断扩展的线粒体功能相关的这些结构的意外异质性，尽管其潜在机制的全部范围还远未阐明。因此，新兴的 EV 子集包括外泌体、迁移体、线粒体、线粒体囊泡和线粒体溶酶体，它们可以局部或长距离作用以恢复线粒体的稳态和细胞功能，或扩增疾病。本综述全面概述了我们目前对不同生理和病理条件下 MitoEV 的生物学和运输的理解。此外，还特别讨论了 mitoEV 在衰老以及不同与年龄相关的疾病的发生和发展中的作用。
11.Hijacking host extracellular vesicle machinery by hepatotropic viruses: current understandings and future prospects.
肝嗜性病毒劫持宿主细胞外囊泡机制：目前的理解和未来的前景。
[J Biomed Sci] PMID: 39369194
摘要：最近，在探索细胞外囊泡 (EV) 在病毒传播和复制中的作用方面取得的研究进展，阐明了嗜肝病毒，例如甲型肝炎(HAV)、乙型肝炎 (HBV)、丙型肝炎 (HCV)、丁型肝炎 (HDV) 和戊型肝炎 (HEV)。虽然之前的研究已经揭示了这些病毒利用细胞 EV 途径进行复制和传播的能力，但大多数研究都集中在外泌体途径的影响上。随着对 EV 的了解不断加深，人们根据大小和生物途径将其分为四种主要亚型，包括外泌体、微泡、大癌体和凋亡小体。然而，在总结最新发现和概述嗜肝病毒 EV 研究未来前景的综合评论方面仍然存在明显的差距。本综述旨在巩固对嗜肝病毒利用的EV 途径的见解，为该领域未来的研究方向提供指导。通过了解多种嗜肝病毒相关的EVs及其在生产性病毒感染期间在细胞通讯中的作用，本综述可能为针对性治疗方法和制定对抗恶性嗜肝病毒感染及相关肝癌发病率的策略提供有价值的见解。
12.Extracellular Vesicles from Nanomedicine-Trained Intestinal Microbiota Substitute for Fecal Microbiota Transplant in Treating Ulcerative Colitis.
纳米医学训练的肠道微生物群的细胞外囊泡替代粪便微生物群移植治疗溃疡性结肠炎。
[Adv Mater] PMID: 39073205
摘要：与粪便微生物移植 (FMT) 相关的生物安全问题限制了其在治疗溃疡性结肠炎 (UC) 中的临床应用。肠道微生物分泌丰富的细胞外囊泡 (Gm-EVs)，这些囊泡在细菌与细菌以及细菌与宿主之间的通讯中起着关键作用。在此，使用茶叶脂质/普卢兰尼克 F127 包覆的姜黄素纳米晶体 (CN@Lp127s) 来训练肠道微生物，这些纳米晶体可以在通过胃肠道的过程中保持稳定性。与 FMT 相比，来自健康小鼠的 Gm-EVs 通过减少结肠炎症反应、恢复结肠屏障功能和重新平衡肠道微生物群，显著改善了对 UC 的治疗效果。令人惊讶的是，与接受健康小鼠 FMT、健康小鼠 Gm-EV 和 CN@Lp127 训练的健康小鼠 FMT 的组相比，从 CN@Lp127 训练的健康小鼠身上获得的 Gm-EV 对 UC 表现出更好的治疗效果。口服 CN@Lp127 训练的健康小鼠的 Gm-EV 不仅可以减轻结肠炎症、促进粘膜修复和调节肠道菌群，还可以调节嘌呤代谢以降低尿酸水平，从而显著改善 UC。这项研究证明了从纳米药物训练的肠道菌群中提取的 Gm-EV 在调节结肠的免疫微环境、菌群和嘌呤代谢方面的 UC 治疗效果。这些 EV 为替代FMT 作为 UC 治疗方法提供了替代平台。
今天的整理就到这里。希望大家可以有所收获。大家下周见！
