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【2025-2期】This Week in Extracellular Vesicles

本周hzangs在最新文献中选取了8篇分享给大家,第1篇文章介绍了水稻细胞通过细胞外囊泡传递防御蛋白来减少真菌毒害;第2篇文章证实了血清细胞外囊泡相比于非囊泡组分具有更好的早期癌症诊断价值;第3篇文章介绍了一种分析细胞外囊泡完整性和生物活性的策略;第6篇文章提出了一种基于囊泡的改善非酒精性脂肪肝的方法。

1.Rice extracellular vesicles send defense proteins into fungus Rhizoctonia solani to reduce disease. 

水稻细胞外囊泡将防御蛋白送入真菌立枯病菌(Rhizoctonia solani)以减少病害。

[Dev Cell] PMID: 39755117

摘要:跨界分子信息交换对于植物及其病原体的生存至关重要。最近的研究发现,植物将其小RNA和microRNA转移到真菌病原体中以抑制感染。然而,植物是否以及如何将防御蛋白送入病原体仍不清楚。在这里,我们报告说,水稻(Oryza sativa)植物将防御蛋白包装到细胞外囊泡(EVs)中,并将其运送到真菌病原体立枯丝核菌中。这些富含宿主防御蛋白的EVs被真菌细胞内化。减少通过EVs转移宿主防御蛋白会导致疾病易感性增加。此外,在水稻植物或真菌细胞中过度表达宿主防御蛋白可减少感染。因此,植物使用EVs将防御蛋白送入真菌病原体,从而对抗感染。这种机制代表了植物和病原体之间的一种蛋白质交换形式,有助于减少作物病害。

2.Metabolites in Serum Small Extracellular Vesicles Instead of Small Extracellular Vesicles-depleted Serum Have Better Diagnostic Value for Cancers at Early Stage. 

血清小细胞外囊泡中的代谢物而非小细胞外囊泡缺乏的血清对早期癌症具有更好的诊断价值。

[Small] PMID: 39757515

摘要:血清是用于生物标志物探索的最常用生物流体之一。一些研究直接检查血清,而另一些研究则侧重于特定成分,如小细胞外囊泡 (sEV),它是携带多种分子货物的脂质双层包裹颗粒。然而,血清 sEV 与 sEV 耗尽级分(无 EV 血清)对早期癌症检测的诊断价值尚不清楚。在研究中,采用尺寸排阻色谱法 (SEC) 将前列腺癌 (PCa) 疑似患者血清分离为富含 sEVs 的级分 (EV) 和无 EV血清。使用铁纳米粒子辅助激光烧蚀/电离质谱(FeNPALDI-MS) 获取代谢指纹,揭示代谢组成的异质性。在 EV 中鉴定出 11 种关键代谢物,在无 EV 血清中鉴定出 2 种,可用于区分 PCa 和良性前列腺增生。 EV关键代谢物在PCa患者中表现出更高的诊断价值,曲线下面积(AUC)为0.76,p < 0.05,并且与前列腺特异性抗原(PSA,AUC = 0.85)结合时诊断效果更佳。

3.DetectEV: A functional enzymatic assay to assess integrity and bioactivity of extracellular vesicles. 

DetectEV:一种用于评估细胞外囊泡的完整性和生物活性的功能性酶促检测方法。

[J Extracell Vesicles] PMID: 39776353

摘要:将细胞外囊泡 (EV) 用作治疗剂或无细胞疗法中的纳米载体需要对不同特征进行细致的评估,包括其身份、生物活性、批次间重现性和稳定性。鉴于 EV 制剂固有的异质性,这种评估需要灵敏的功能分析来提供关键的质量控制指标,补充既定的方法以确保 EV 制剂符合所需的功能和质量标准。在这里,我们介绍了 detectEV 检测,这是一种基于酶的方法,用于评估 EV 腔内货物的生物活性和膜完整性。该方法快速、经济高效,并且可通过酶单位量化。利用微藻衍生的 EV(称为 nanoalgosomes)作为模型系统,我们优化了检测参数并验证了其在量化 EV 腔内酯酶的酶活性以及评估 EV 膜完整性方面的灵敏度和特异性。与评估 EV 物理化学特性的传统方法相比,我们的单步分析通过评估各种 EV 样品中腔内货物生物活性和完整性的变化,包括在不同储存条件下以及在不同分离和外源性加载方法下的差异,有效检测批次间差异,所有分析均使用小样本量。detectEV 检测对各种人源 EV 类型的应用证明了其多功能性和潜在的通用性。此外,该检测有效地预测了 EV 功能,例如不同纳米蛋白体批次的抗氧化活性。我们的研究结果强调了 detectEV检测在全面表征 EV 功能和完整性、提高批次间重现性和促进其治疗应用方面的实用性。

4.Palmitoylation-dependent association with Annexin II directs hepatitis E virus ORF3 sorting into vesicles and quasi-enveloped virions. 

棕榈酰化依赖的与 Annexin II 的结合指导戊型肝炎病毒 ORF3 分选进入囊泡和准包膜病毒体。

[Proc Natl Acad Sci U S A] PMID: 39793027

摘要:戊型肝炎病毒 (HEV) 是一种重要的人畜共患病原体,过去一直被认为是无包膜的,但最近发现,它以准包膜病毒体的形式从受感染的细胞中传播出去。这些在血液中循环的准包膜病毒体对中和抗体具有抗性,从而促进了感染的隐秘传播。尽管有大量证据表明 HEV 编码的 ORF3 蛋白在准包膜病毒形成中起着重要作用,但其潜在机制仍不清楚。本文,我们证明 HEV ORF3 蛋白具有固有的自分泌能力,并且 ORF3 N 端区域内两个半胱氨酸残基的棕榈酰化对于其分泌和准包膜病毒形成至关重要。我们进一步发现,只有棕榈酰化的 ORF3 蛋白劫持 Annexin II 转运至细胞骨架,然后通过转运 III 途径分泌所需的 nSMase-内体分选复合物进入多囊体。最后,我们表明,感染 HEV 突变体的沙鼠(该突变体在 ORF3 内的棕榈酰化位点发生突变)不会出现粪便病毒脱落,但在肝脏中可有效复制。我们的研究填补了对 ORF3 介导的准包膜病毒粒子组装和释放的理解空白,并为设计控制 HEV 感染的治疗策略提供了潜力。

5.Extracellular vesicles promote the infection and pathogenicity of Japanese encephalitis virus. 

细胞外囊泡促进日本脑炎病毒的感染和致病性。

[J Extracell Vesicles] PMID: 39783853

摘要:日本脑炎病毒 (JEV) 是一种神经性人畜共患病原体,对公众健康构成严重威胁。目前,尚无针对 JEV感染的特定治疗药物,主要是因为其感染机制和发病机制复杂。已知细胞外囊泡 (EV) 在病毒感染中起着重要作用,但它们在 JEV 感染中的具体功能仍不清楚。在这里,我们采用超速离心结合密度梯度离心法从 JEV感染的细胞中纯化 EV。发现纯化的 EV 具有传染性,在 EV 内观察到病毒体。此外,我们的研究显示了体外和体内含病毒体的 EV 的形成过程,其中涉及多囊泡体与细胞膜融合,导致含病毒体的腔内囊泡释放到细胞外空间。进一步的研究表明,EV 通过促进病毒进入和组装释放在 JEV 传播中起着至关重要的作用。此外,EVs 还帮助 JEV 逃避中和抗体,并增强病毒穿过血脑屏障和胎盘屏障的能力。此外,体内实验表明 EVs 对 JEV 感染和致病性有益。总之,我们的研究结果强调了 EVs 在 JEV 感染中的重要作用,并为 JEV 致病机制提供了宝贵的见解。

6.Exosome-equipped TNF antisense oligodeoxynucleotide or 2-deoxy-D-glucose ameliorated nonalcoholic steatohepatitis by modulating superoxide dismutase 1 in mice. 

搭载外泌体的TNF反义寡脱氧核苷酸或2-脱氧-D-葡萄糖通过调节小鼠的超氧化物歧化酶1改善非酒精性脂肪性肝炎。

[Redox Biol] PMID: 39778469

摘要:炎症介质肿瘤坏死因子 (TNF) 和白细胞介素 1β(IL1β) 主要来源于肝脏中的肝巨噬细胞,在非酒精性脂肪性肝炎 (NASH) 的进展中起着至关重要的作用。同时,静脉注射的外泌体主要分布在肝脏中,并主要被肝巨噬细胞吸收。在此,我们旨在评估通过外泌体靶向抑制肝巨噬细胞中 TNF 和 IL1β 表达作为NASH 的潜在治疗策略的可行性。在本研究中,我们证明靶向 TNF (ASO-TNF) 或 2-脱氧-d-葡萄糖 (2DG) 的反义寡脱氧核苷酸可有效抑制巨噬细胞中 TNF 和/或 IL1β 的表达。载有 ASO-TNF 或 2DG 的外泌体能够在体外或体内抑制巨噬细胞中 TNF 和/或 IL1β 的表达。此外,输注 Exo/ASO-TNF 或 Exo/2DG 可显著减轻胆碱缺乏氨基酸定义 (CDAA) 或蛋氨酸和胆碱缺乏 (MCD) 饮食喂养小鼠的实验性脂肪性肝炎。RNA 测序结果表明,用 Exo/ASO-TNF 或 Exo/2DG 治疗可显著抑制促炎信号通路。从机制上讲,我们观察到,施用Exo/ASO-TNF 或 Exo/2DG 可通过上调超氧化物歧化酶 1 (Sod1) 的表达来减缓 NASH 进展。综合起来,我们的研究结果表明,输注载有 ASO-TNF 或 2DG 的外泌体可缓解小鼠模型中的实验性脂肪性肝炎。因此,输注载有抗炎剂的外泌体有望成为治疗 NASH 的潜在治疗策略。

7.Apoptotic breast cancer cells after chemotherapy induce pro-tumour extracellular vesicles via LAP-competent macrophages. 

化疗后凋亡的乳腺癌细胞通过 LAP 能力强的巨噬细胞诱导促肿瘤细胞外囊泡。

[Redox Biol] PMID: 39756316

摘要:化疗是乳腺癌全身治疗的重要手段,但化疗后残留的肿瘤细胞生长更为迅速,亟待研究其潜在机制,以进一步提高乳腺癌化疗的疗效。本文我们发现化疗诱导的凋亡细胞具有促肿瘤作用,这种作用是由一类新的巨噬细胞参与的LC3相关吞噬作用(LAP)介导的。通过在化疗后将外泌体S100A11转移到肿瘤细胞中,巨噬细胞比经典的M2型巨噬细胞表现出更强的促肿瘤表型。此外,S100A11与IFITM3结合,在化疗后诱导肿瘤细胞的Akt磷酸化,从而促进肿瘤进展。值得注意的是,Akt抑制剂可以增强乳腺癌化疗的疗效。这项研究提供了肿瘤相关巨噬细胞与乳腺癌之间的新型机制联系,揭示了 Akt 作为提高化疗效果的潜在治疗靶点。

8.Increased levels of extracellular matrix proteins associated with extracellular vesicles from brains of aged mice. 

老年小鼠脑中细胞外囊泡相关的细胞外基质蛋白水平增加。

[Aging Cell] PMID: 39377264

摘要:细胞外囊泡 (EV) 由大脑所有主要细胞类型分泌,提供细胞间通讯方式和处理细胞碎片的途径。EV 有助于维持健康的大脑功能,但也可能导致影响大脑的疾病。EV 可能导致大脑衰老,因为与衰老相关的过程(例如炎症和细胞衰老)可能会改变 EV 货物,从而促进进一步的炎症和衰老。然而,衰老对大脑 EV 的影响以及 EV 在衰老大脑中的功能仍然知之甚少。为了解决这个问题,我们测量了从 4 个月大、12 个月大和 22 个月大的 C57BL/6J 小鼠的大脑中分离的 EV 的水平和蛋白质货物。我们没有检测到 EV 水平的变化,但观察到了 EV 蛋白质的年龄依赖性变化。老年(22 个月大)大脑的 EV 组分中细胞外基质蛋白的含量高于年轻(4 个月大)大脑的 EV 组分,12 个月大大脑的含量处于中等水平。具体而言,老年小鼠的 EV 组分中透明质酸和蛋白聚糖连接蛋白 1 和 2 以及几种硫酸软骨素蛋白聚糖 (CSPG) 的含量较高。对老年小鼠几个大脑区域的细胞外基质的分析显示,CSPG 聚集蛋白聚糖的免疫标记增加,但紫藤凝集素的标记减少,紫藤凝集素与 CSPG 的硫酸软骨素侧链结合。这些数据与先前的研究一致,表明老年大脑细胞外基质的组成发生了变化,并表明 EV 与衰老大脑细胞外基质的变化存在新的关联。

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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