【2024-49期】This Week in Extracellular Vesicles

本周hzangs在最新文献中选取了10篇分享给大家，第1篇文章报道了利用商品化的protein G 微珠可以进行特定表面标志物细胞外囊泡亚群的分离并用于下游分析；第3篇文章介绍了口服益生菌囊泡对甲流感染的抑制作用；第6篇文章提供了一套用于胰腺癌标志物发现的细胞外囊泡组学队列数据；第10篇文章证明了菌体外囊泡可以通过诱导宿主的过度免疫而促进牙周炎的发生。
1.EV-Elute: A universal platform for the enrichment of functional surface marker-defined extracellular vesicle subpopulations. EV-Elute：一个用于富集功能性表面标志物定义的细胞外囊泡亚群的通用平台。[J Extracell Vesicles] PMID: 39692115摘要：通过细胞外囊泡 (EV) 进行的细胞间通讯已被确定为数量不断增加的生理和病理过程的重要组成部分。为了适应这些角色，EV 具有高度异质性的分子组成。鉴于 EV 上的表面分子决定了它们与环境的相互作用，因此具有不同表面组成的亚群之间的 EV 功能可能有所不同。然而，由于缺乏基于表面标记分离 EV 亚群的非破坏性方法，因此检查这种功能异质性在技术上具有挑战性。在这里，我们使用实验设计 (DoE) 方法来优化一种方案，我们将其命名为“EV-Elute”，以从市售的 Protein G 包被磁珠中洗脱完整的 EV。我们使用针对 CD9、CD63、CD81 和定制的蛋白结合磷脂酰丝氨酸 (PS) 的抗体从这些珠子上的各种细胞类型中捕获 EV。使用 EV-Elute 时，超过 70% 的结合 EV 可以以 pH 和孵育时间依赖的方式从珠子中回收。EV 亚群通过电子显微镜和蛋白酶 K 保护测定显示完整的完整性，并在外周血单核细胞 (PBMC) 和内皮细胞的共培养中显示出与整个 EV 分离物相似的摄取模式。然而，在 Cas9/sgRNA 递送测定中，与 CD9+、CD81+ 和 PS+ EV 相比，CD63+ EV 显示出较低的功能性递送货物能力。总之，我们开发了一个新颖、易于使用的平台来分离和功能比较表面标记定义的EV 亚群。该平台不需要专门的设备或试剂，并且普遍适用于任何捕获抗体和 EV 源。因此，EV-Elute 可以为在亚群水平上研究 EV 功能开辟新的机会。
2.RPL36-mediated selective loading of miR-4432 into extracellular vesicles contributes to perivascular cell dysfunction in venous malformations. RPL36 介导的 miR-4432 选择性加载到细胞外囊泡中导致静脉畸形中的血管周围细胞功能障碍。[Br J Dermatol] PMID: 39700429摘要：静脉畸形 (VM) 主要由内皮细胞 (EC) 内酪氨酸激酶受体 TIE2 的激活突变引起，其特征是血管扩张和曲折，血管周围细胞稀少。突变 EC 和血管周围细胞之间相互作用的机制仍然很大程度上难以捉摸。研究 VM EC 细胞外囊泡 (EV) 的特征，尤其是它们携带的 miRNA 及其在 VM 发病机制中EC 和血管周围细胞之间的串扰中的作用。我们使用 RNA 测序分析过表达 TIE2L914F（L914F 细胞）和 TIE2WT（WT 细胞）的人脐静脉内皮细胞及其 EV 的 miRNA 谱。使用脐带干细胞 (UCSC) 进行体外研究，以对 VM EV 及其富集的 microRNA-4432（miR-4432）进行功能测定。采用 miRNA 下拉和 RNA 干扰技术来识别 miR-4432 进入 VM EVs 的分选调节剂。我们观察到 L914F EVs 中的 RNA 分泌与 WT EVs 相比上调。miRNA 测序显示 L914F EVs 与 L914F 细胞、WT 细胞和 WT EVs 相比具有独特的特征，确定 miR-4432 优先封装在 L914F 细胞的 EVs 中。功能测定表明，VM EVs 和 EV 携带的 miR-4432 抑制了UCSCs 的分化、粘附和增殖。此外，RPL36 被确定为L914F 细胞 EV 分泌过程中的 RNA 结合蛋白和 miR-4432 的分选调节剂。本研究首次确定了 VM ECs 通过 EVs 与血管周围细胞之间的相互作用，并提供了有关 VM ECs 和正常 ECs 及其 EVs 的 miRNA 谱的宝贵数据。我们的研究结果表明，RPL36 介导的 miR-4432 选择性加载到 EVs 中可能导致 VM 中异常的血管周围细胞覆盖，为 VM 发病机制和潜在治疗策略提供了新的见解。
3.Oral probiotic extracellular vesicle therapy mitigates Influenza A Virus infection via blunting IL-17 signaling.口服益生菌细胞外囊泡疗法通过减弱 IL-17 信号减轻甲型流感病毒感染。[Bioact Mater] PMID: 39697241摘要：甲型流感病毒（IAV）会损害呼吸道以外的肠道黏膜组织。益生菌在维持肠道微生态系统的平衡和稳定方面起着至关重要的作用。来自益生菌的细胞外囊泡（EVs）已成为宿主免疫反应和抗炎作用的潜在介质。然而，益生菌衍生的EVs对IAV的具体抗炎作用和潜在机制仍不清楚。在本研究中，我们研究了罗伊氏乳杆菌EHA2衍生的EVs（LrEVs）在小鼠IAV感染模型中的治疗效果。口服LrEVs分布在肝脏、肺和胃肠道中。在感染IAV的小鼠中，口服LrEVs可减轻IAV引起的肺和肠道损伤，改变微生物群组成，并增加这些器官中的短链脂肪酸水平。从机制上看，LrEVs 通过抑制促炎性 IL-17 信号传导发挥了对 IAV 感染的保护作用。此外，FISH 分析检测到 miR-4239，这是 LrEVs 中最丰富的 miRNA 之一，存在于肺和肠组织中。我们证实 miR-4239 直接靶向 IL-17a。我们的研究结果为 LrEVs 未来在流感治疗中的应用奠定了基础，并提供了有关 miR-4239 抗炎作用的新机制见解。
4.myCAF-derived exosomal PWAR6 accelerates CRC liver metastasis via altering glutamine availability and NK cell function in the tumor microenvironment. myCAF 衍生的外泌体 PWAR6 通过改变肿瘤微环境中的谷氨酰胺可用性和 NK 细胞功能来加速 CRC 肝转移。[J Hematol Oncol] PMID: 39696364摘要：结直肠癌 (CRC) 肝转移是一项重大的临床挑战，严重影响患者的生存。肌成纤维细胞癌相关成纤维细胞 (myCAFs) 是 CRC 肿瘤微环境的主要组成部分，它们通过外泌体促进肿瘤进展和转移。单细胞分析显示结直肠癌肝转移 (CRLM) 中的 myCAFs 显著增加。外泌体测序发现 PWAR6 是这些转移组织中升高最显著的 lncRNA。体内和体外试验证实了 PWAR6 在 CRC 细胞干性、迁移和谷氨酰胺摄取中的作用。RNA 下拉、RIP 和 Co-IP 测定研究了 PWAR6/NRF2/SLC38A2 信号轴在 CRC 进展中的分子机制，流式细胞术用于评估 NK 细胞活性和细胞毒性。临床上，较高的 PWAR6 表达水平与 68Ga FAPI-PET/CT SUVmax 值的增加密切相关，尤其是在 CRLM 患者中，其表达明显超过非 LM 病例和正常结肠组织。回归分析和生存数据进一步支持 PWAR6 作为负面预后标志物，水平升高与患者预后较差相关。从机制上讲，PWAR6 通过与 Keap1 竞争性结合抑制 NRF2 降解来促进免疫逃避，从而上调 SLC38A2 表达，这增强了 CRC 细胞对谷氨酰胺的吸收并耗尽了 NK 细胞对谷氨酰胺的利用。myCAFs 衍生的外泌体 PWAR6 是 CRC 肝转移的关键标志物，使用 ASO-PWAR6 进行靶向抑制，结合 FAPI 治疗，可有效抑制临床前模型中的转移，为临床管理提供有希望的治疗潜力。
5.ATP-mediated signaling of P2X7 receptors controls donor extracellular vesicle release and MHC cross-decoration after allotransplantation.ATP 介导的 P2X7 受体信号传导控制同种异体移植后的供体细胞外囊泡释放和 MHC 交叉修饰。[Am J Transplant] PMID: 39694144摘要：皮肤异体移植后，供体 MHC 分子的细胞间转移主要由异体移植释放的细胞外囊泡 (EV) 介导，已知有助于半直接和间接激活参与移植排斥的同种反应性 T 细胞。同时，有充分的证据表明，适应性同种免疫的启动取决于组织损伤引起的早期先天性炎症以及随后识别危险相关分子模式 (DAMP) 的髓细胞 (巨噬细胞和树突状细胞) 的激活。在这些 DAMP 中，细胞外ATP 通过与 P2X7 受体结合在先天性炎症中起关键作用。事实上，该过程导致 NLRP3 炎症小体的激活以及随后炎症细胞因子和 EV 的产生和释放。这促使我们评估由 ATP 介导的 P2X7 受体信号传导引发的先天性炎症对小鼠皮肤移植后供体细胞释放 EV 的影响。在本文中，我们表明，抑制 P2X7R 信号传导可抑制 EV 释放和白细胞的 MHC 交叉修饰，并延长小鼠皮肤移植的存活时间。这项研究揭示了先天免疫在异体移植中的作用的一个新方面。
6.A large-scale proteomics resource of circulating extracellular vesicles for biomarker discovery in pancreatic cancer. 用于发现胰腺癌生物标志物的循环细胞外囊泡的大规模蛋白质组学资源。[Elife] PMID: 39693144摘要：在所有常见肿瘤中，胰腺癌的预后最差。早期诊断癌症可以提高存活率，更好地评估转移性疾病可以改善患者护理。因此，迫切需要开发生物标志物来诊断这种致命的恶性肿瘤。使用“液体活检”分析循环细胞外囊泡 (cEV) 是一种诊断和监测疾病状态的有效方法。然而，区分胰腺导管腺癌 (PDAC) 患者中富集的 EV 相关蛋白与良性胰腺疾病（如慢性胰腺炎和导管内乳头状粘液肿瘤 (IPMN)）患者非常重要。为了满足这一需求，我们结合了新型 EVtrap 方法，可高效分离血浆中的 EV，并对 124 人的样本进行了蛋白质组学分析，包括 PDAC 患者、良性胰腺疾病患者和对照组。平均每 100 μL 血浆中可鉴定出 912 个 EV 蛋白。在发现队列和验证队列中，与良性疾病相比，含有高水平 PDCD6IP、SERPINA12 和 RUVBL2 的EV 与 PDAC 相关。含有 PSMB4、RUVBL2 和 ANKAR 的 EV 与转移相关，而含有 CRP、RALB 和 CD55 的 EV 与不良临床预后相关。最后，我们在良性胰腺疾病的背景下验证了七种 EV 蛋白 PDAC 特征，对 PDAC 诊断的预测准确率为 89%。据我们所知，我们的研究是迄今为止在胰腺癌中进行的最大的循环 EV 蛋白质组学分析，并为科学界提供了一个有价值的开源图谱，其中包含了新型 cEV 的综合目录，可能有助于开发生物标志物并改善 PDAC 患者的预后。
7.Hepatic Steatosis Aggravates Vascular Calcification via Extracellular Vesicle-Mediated Osteochondrogenic Switch of Vascular Smooth Muscle Cells. 肝脏脂肪变性通过细胞外囊泡介导的血管平滑肌细胞骨软骨发生转换加重血管钙化。[Adv Sci (Weinh)] PMID: 39680681摘要：全球代谢功能障碍相关脂肪肝病 (MAFLD) 发病率急剧上升。这种疾病与心血管疾病 (CVD) 风险密切相关，但 MAFLD 如何影响 CVD 的发展和进展，尤其是血管钙化，仍不清楚。在此，从脂肪变性肝细胞中鉴定出细胞外囊泡 (EV) 是加速血管内膜和中膜钙化进展的触发因素。发现脂肪变性肝细胞会释放更多的 EV，这些 EV 能够到达血管组织，被血管平滑肌细胞 (VSMC) 吸收，并促进其成骨分化。在这些有毒囊泡中，鉴定出一种称为凝集素半乳糖苷结合可溶性 3 结合蛋白 (Lgals3bp) 的蛋白质货物，它是 VSMC 中骨软骨发生转化的强效诱导剂。抑制EV释放和肝脏特异性敲低Lgals3bp均显著减弱了血管钙化。该研究部分解释了MAFLD中血管钙化发生率高的原因，并揭示了一种可用于预防或治疗MAFLD患者心血管并发症的新机制。
8.CD7-targeting pro-apoptotic extracellular vesicles: A novel approach for T-cell haematological malignancy therapy. CD7 靶向促凋亡细胞外囊泡：T 细胞血液系统恶性肿瘤治疗的新方法。[J Extracell Vesicles] PMID: 39676736摘要：细胞血液系统恶性肿瘤进展迅速，死亡率高，目前仍缺乏有效的治疗方法。在此，我们开发了一种药物输送系统，利用 293T 细胞衍生的细胞外囊泡 (EV)，该囊泡用抗 CD7 单链可变片段 (αCD7/EVs)修饰。考虑到 T 细胞恶性肿瘤患者化疗耐药性的挑战，我们选择细胞色素 C (CytC) 和 Bcl2 siRNA (siBcl2) 作为治疗剂，并将它们加载到 αCD7/EVs (αCD7/EVs/CytC/siBcl2) 中。我们发现 αCD7/EVs 可有效靶向人类 T-ALL Molt-4 细胞并被其内化。此外，αCD7 和 CD7 之间的相互作用将Molt-4 细胞中的 EV 进入途径从巨胞饮依赖性内吞作用转变为网格蛋白介导的内吞作用，从而减少 EV-溶酶体共定位，最终提高 CytC 递送效率并增加 EV 处理的 Molt-4 细胞中新生EV 的细胞毒性。值得注意的是，αCD7/EVs/CytC/siBcl2 对 Molt-4 和化疗耐药 Molt-4 细胞 (CR-Molt-4) 表现出相似的功效。此外，αCD7/EVs/CytC/siBcl2表现出高安全性、低免疫原性和对人类 T 细胞的影响最小。因此，αCD7/EVs/CytC/siBcl2 是治疗 CD7+T 细胞恶性肿瘤的有希望的治疗方法。
9.Exploring the potential of plasma and adipose mesenchymal stem cell-derived extracellular vesicles as novel platforms for neuroinflammation therapy. 探索血浆和脂肪间充质干细胞衍生的细胞外囊泡作为神经炎症治疗新平台的潜力。[J Control Release] PMID: 39617173摘要：持续性活性氧 (ROS) 和神经炎症会导致神经退行性疾病的发生和发展，因此需要有针对性的治疗策略来减轻这些影响。细胞外囊泡 (EV) 因其生物相容性、跨越生物屏障的能力以及与细胞和组织受体的特定相互作用而在药物输送方面显示出良好的前景。在这项研究中，我们证明了人类血浆衍生的 EV (pEV) 表现出更高的脑靶向特异性，而脂肪衍生的间充质干细胞 EV (ADMSC-EV) 具有再生和免疫调节特性。我们进一步研究了这些 EV 作为脑靶向药物输送治疗载体的潜力，并使用多奈哌齐 (DNZ) 作为模型药物。DNZ 是一种常用于治疗阿尔茨海默病 (AD) 的胆碱酯酶抑制剂，也具有神经保护和抗炎特性。所用 EVs 的尺寸范围为 50 至 300 nm，表面电荷低于-30 mV。两种配方均表现出快速的细胞内化，无毒性，并能够在斑马鱼模型中穿过血脑屏障 (BBB)。他们分析了在脂多糖 (LPS) 存在的情况下 pEVs-DNZ 和 ADMSC-EVs-DNZ 的抗炎和抗氧化作用。ADMSC-EVs 显著降低了 HMC3 小胶质细胞释放的炎症介质，而用 pEVs-DNZ 和 ADMSC-EVs-DNZ 治疗则降低了这些细胞的吞噬活性和 ROS 水平。使用斑马鱼幼虫进行的体内实验表明，两种 EV 配方均减少了小胶质细胞增殖并表现出抗氧化作用。总体而言，这项研究强调了装载DNZ 的 EVs 作为治疗各种神经退行性疾病背后的神经炎症的新方法的潜力。
10.Outer Membrane Vesicles Derived From Fusobacterium nucleatum Trigger Periodontitis Through Host Overimmunity. 来自具核梭杆菌的外c主过度免疫引发牙周炎。[Adv Sci (Weinh)] PMID: 39475060摘要：由于致病菌中的各种毒力因子在炎症的引发和扩散中发挥着作用，因此致病菌诱导的宿主免疫反应在牙周疾病的发生和发展中占主导地位。外膜囊泡 (OMV) 作为一种致病实体，最近引起了广泛关注，因为它是细菌和宿主组织之间的信使桥梁。本文详细阐述了来自具核梭杆菌的 OMV 在牙周炎发生中的新作用。在大鼠牙周炎模型中，发现来自具核梭杆菌的 OMV 通过增强牙周组织的炎症和牙槽骨的吸收导致牙周炎恶化，这几乎相当于具核梭杆菌本身的作用。此外，还表明 OMV 可以独立诱发牙周炎。OMV 的致病性归因于通过组学鉴定出的多种致病成分。 OMVs通过内吞作用进入人牙周膜干细胞（hPDLSCs）后，激活NLRP3炎症小体，通过NF-kB（p65）信号传导抑制hPDLSCs的矿化，最终导致牙周组织的损伤和牙周炎中牙槽骨的破坏。本研究结果对来源于病原体的OMVs有了新的认识，为牙周炎的预防提供了线索。
今天的整理就到这里。希望大家可以有所收获。大家下周见！

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