【2018-8期】This Week in Extracellular Vesicles

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本周的咖啡由“贝克曼库尔特 超速离心机”亲情提供

本周hzangs在最新文献中选取了9篇分享给大家，其中7篇提供中文摘要。第1篇是外泌体领域的大牛人物Lyden发表的最新研究报道，他们利用不对称流场对外泌体进行了分析，发现了外泌体中存在3个不同的小亚群，这3个亚群具有不同的直径大小、内容物组成和靶向倾向性，其中报道了一种被称为“exomeres”（我们暂称其为“外泌颗粒”，以与“外泌体”这一概念进行区分）；第2篇报道了一种有成纤维细胞经超声处理并于神经干细胞培养液培养释放的特殊的外泌体，这种外泌体可以将成纤维细胞高效转分化为神经祖细胞样细胞；第3篇报道了用囊泡递送拮抗miRNA的分子来抑制胃癌细胞的发展，这一系统展现了囊泡未来用于分子药物递送的前景。由于网络问题，这一期的总结不便提供原文，感兴趣的可以自己找原文看看。大家马上就要年后复工了，加油哦。

1.  Identification of distinctnanoparticles and subsets of extracellular vesicles by asymmetric flowfield-flow fractionation. 通过非对称流场流分离鉴定不同的纳米颗粒和细胞外囊泡亚群。 [Nat Cell Biol] IF=20.06  PMID：29459780

摘要：外泌体类群的异质性阻碍了我们对其生物发生，分子组成，生物分布和功能的理解。通过采用不对称流场分离（AF4），我们确定了两个外泌体样囊泡亚群（大外泌体囊泡，Exo-L，90-120nm;小外泌体囊泡，Exo-S，60-80nm），并发现了大量的非膜状纳米颗粒，我们称之为“exomeres”（〜35nm）。exomeres蛋白质组学分析显示其富含代谢酶和低氧相关蛋白，微管和凝血蛋白以及特定信号通路，如糖酵解和mTOR信号传导相关蛋白。 Exo-S含有参与胞内体功能和分泌途径，Exo-L含有有丝分裂纺锤体和IL-2 / STAT5信号通路的蛋白质。 Exo-S，Exo-L和exomeres各自具有独特的N-糖基化，蛋白质，脂质，DNA和RNA谱以及生物物理性质。这三种纳米颗粒亚群表现出不同的器官生物分布模式，表明其具有不同的生物学功能。这项研究表明，AF4可以作为分离细胞外囊泡和解决纳米颗粒亚群异质性复杂性的改进分析工具。

PS：Lyden在外泌体领域的影响力还是很大的，Lyden在外泌体领域的文章水平都是很高的。这里他又一次放大招了。Lyden的最新研究文章，报道了使用特定的不对称流场分离技术（AF4）对外泌体进行分析。他发现常规的外泌体又会被分为三个组分，即大外泌体囊泡90-120nm，小外泌体囊泡60-80nm，以及非膜结构微粒exomeres大约35nm（我们这里暂且称“exomeres”为“外泌颗粒”，与外泌体做区分）。这篇文章还是值得看一看的，里面有经典的电镜图，同时也通过电镜分析展示了三者的不同。Lyden作为一直关注外泌体功能的人士，最近也开始发表关于囊泡亚群文章了，这可能说明在这些大佬内部已经逐渐形成了共识，越来越关注囊泡亚群的区分了。

 

2.     Exosome-Mediated Ultra-Effective DirectConversion of Human Fibroblasts into Neural Progenitor-like Cells.外泌体介导超高效率直接将人成纤维细胞转化为神经祖细胞样细胞。 [ACS Nano] IF=13.94  PMID：29462562

摘要：外泌体，天然分泌的纳米颗粒，在细胞间作为水平转移遗传物质的载体。我们诱导含有重编程因子混合物的自体外泌体（“reprosomes”）将成纤维细胞转化为神经祖细胞样细胞（NPC）。用超声处理成纤维细胞，随后在神经干细胞培养基中培养1天以诱导释放含有与染色质重塑和神经谱系特异性因子相关的重编程因子组成的reprosomes。在用reprosomes处理后，成纤维细胞通过激活染色质重构以高效率转化为NPC（rNPCs），速度很快，仅需5天即可形成1500个显示NPC样表型的球状体。 rNPCs在数周内保持自我更新和增殖性质，并在体外和体内成功分化为神经元，星形胶质细胞和少突胶质细胞。 Reprosome介导的细胞重编程简单，安全并且有效地产生用于临床应用的自体干细胞。

PS：文章介绍了一种具有对特定细胞进行转分化的特化的外泌体，这种外泌体是通过成纤维细胞经超声处理并于神经干细胞培养基中培养一天后分离得到了，其中含有与染色质重塑和神经谱系特异性因子相关的分子。很棒的发现，如果该结果可以进行稳定且高效的重复，那将是非常有前景的技术。

 

3.     Exosomes Serve as Nanoparticles toDeliver Anti-miR-214 to Reverse Chemoresistance to Cisplatin in Gastric Cancer.外泌体作为纳米粒子用来递送拮抗miR-214的分子来逆转胃癌对顺铂的化疗耐药性。 [Mol Ther] IF=6.69  PMID：29456019

摘要：化疗耐药是胃癌不良反应的原因之一，包括对顺铂（DDP）的不良反应。已有文章报道证，实载有microRNA（miRNA），mRNA和其他非编码RNA的外泌体可以调节药物抗性。我们提取并鉴定了Exo-anti-214。进行CCK-8细胞活力测定，流式细胞术和transwell和免疫荧光测定法来确定，在体外环境中外泌体抗-miR-214是否可以使细胞对DDP变的敏感。体内使用静脉内注射的外泌体抗-miR-214，同时腹膜内注射DDP构建体内模型。此外，通过质谱（MS）筛选miR-214的潜在靶标并通过蛋白质印迹（WB）证实。人永生化胃上皮细胞系ges-1和人胃腺癌细胞系SGC7901和SGC7901 / DDP中miR-214的水平逐渐升高。抗 - 214的外泌体可以与细胞融合，调节潜在的靶点，降低细胞活力，抑制迁移，促进体外细胞凋亡。应用尾注抗-214外泌体能够逆转化疗耐药并抑制体内肿瘤生长，这可能是通过miR-214的下调和肿瘤中可能的靶蛋白的上调表达实现的。抗-214外泌体能够逆转胃癌对顺铂的耐药性，可能成为未来治疗顺铂难治性胃癌的潜在改善方案。

PS：可以说这是一篇利用外泌体作为药物载体来治疗肿瘤的报道。思路相对传统，即利用外泌体来携带拮抗miR-214的分子被胃癌细胞摄取，从而抑制胃癌细胞miR-214的水平，上调miR-214的靶基因，最终实现降低胃癌细胞对顺铂的耐药性的目的。感兴趣的可以读一读，学习一下思路。

 

4.   Mesenchymal Stromal/stem Cell-derivedExtracellular Vesicles Promote Human Cartilage Regeneration In Vitro.体外实验证实间充质干细胞来源的细胞外囊泡能够促进人类软骨再生。 [Theranostics] IF=8.77  PMID：29463990

摘要：骨关节炎（OA）是一种风湿性疾病，能够导致慢性疼痛和残疾，目前没有十分有效的治疗方法。最近，人间充质干细胞（MSC）作为OA的新疗法进入临床试验。越来越多的证据表明，MSC的治疗功效取决于旁分泌信号。在这里我们研究了人类骨髓来源的MSC（BMMSC）分泌的细胞外囊泡（EV）在人OA软骨修复中的作用。为了测试BMMSC-EVs对OA软骨炎症的作用，我们使用BMMSC-EV处理TNF-α刺激的OA软骨细胞单层培养物，48小时后通过qRT-PCR测量促炎基因表达。为了评估BMMSC-EV对软骨再生的影响，将BMMSC-EV添加到人OA软骨细胞的再生培养物中，在4周后通过1,9-二甲基亚甲蓝（DMMB）测定对糖胺聚糖含量进行分析。此外，对再生组织的石蜡切片进行蛋白聚糖（番红-O）和II型胶原（免疫染色）的染色。我们研究结果表明，BMMSC来源EV能够抑制炎症介质对软骨稳态的不利影响。当与OA软骨细胞共培养时，BMMSC-EV消除了TNF-α介导的COX2和促炎白细胞介素的上调并抑制TNF-α诱导的胶原酶活性。 BMMSC-EVs还促进体外软骨再生。将BMMSC-EV添加到从OA患者分离的软骨细胞的培养物中刺激这些细胞产生蛋白聚糖和II型胶原。我们的数据表明，BMMSC-EV可以是软骨修复的重要介质，作为软骨再生和骨关节炎的新型治疗剂具有很大的前景。

PS：间充质干细胞来源的细胞外囊泡是近些年研究非常多的小领域，大量的文章报道了间充质干细胞来源细胞外囊泡在各种生理和病理情况下的功能作用。这篇文章报道了其在体外对人软骨再生的促进作用，并一定程度上揭示了其作用机制。

 

5.  Nano-Vesicles are a Potential Tool toMonitor Therapeutic Efficacy of Carbon Ion Radiotherapy in Prostate Cancer.纳米囊泡作为监测前列腺癌碳离子放射治疗疗效的潜在工具。 [J Biomed Nanotechnol] IF=4.52   PMID：29463374

摘要：外泌体是纳一种米囊泡，在许多疾病治疗中发挥着作用。这项研究的目的是确定在接受碳离子放射疗法（CIRT）的前列腺癌患者的血清外泌体中含有的miRNA差异情况。在CIRT之前和之后，从8位局部前列腺癌患者的血清外泌体总提取RNA，并通过二代测序分析miRNA。通过KEGG信号通路分析表明，与前列腺癌细胞增殖相关的主要信号传导途径，如MAPK，PI3K-AKT，mTOR和AMPK可能与CIRT作用的机制有关。值得注意的是，在应用CIRT后，存在于血清外泌体中的57种miRNA显着改变。在进行放射疗法前，特定miRNA（miR-493-5p，miR-323a-3p，miR-411-5p，miR-494-3p，miR-379-5p，miR-654-3p，miR-409，miR-543 和miR-200c-3p）的高表达预示CIRT的良好预后（P <0.05）。 CIRT后miR-654-3p和miR-379-5p的表达也与CIRT疗效相关（P <0.05）。这些结果表明CIRT在分子水平引发的抗前列腺癌机制可能涉及外泌体miRNA。此外，血清外泌体中的特定miRNA，特别是miR-654-3p和miR-379-5p可以作为预测CIRT对前列腺癌的有效性的有前途的非侵入性生物标志物。

PS：文章主要研究了接受放疗前后，局部前列腺癌患者血清外泌体中miRNA的变化情况。并且指出一些miRNA可能是预后判断的潜在非侵入性生物标志物。感兴趣的朋友可以读读，学习一下思路，还是很不错的。

 

6.   Fibrin glue mesh fixation combined withmesenchymal stem cells or exosomes modulates the inflammatory reaction in amurine model of incisional hernia.纤维蛋白胶网结合间充质干细胞或外泌体用于调节小鼠切口疝模型中的炎症反应。 [Acta Biomater] IF=6.32  PMID：29462710

摘要：外科网格是有效的经常用于加固软组织的外科用品。纤维蛋白胶（FG）已广泛用于网状固定，同时也被认为是干细胞递送的最佳载体。该临床前研究的目的是评估MSC和其外泌体与FG联合治疗切口疝的疗效。使用小鼠切口疝模型来植入手术网格，并且使用FG，MSC和间充质干细胞外泌体进行不同的处理。在第7天通过解剖病理学，浸润白细胞的细胞分析和TH1 / TH2细胞因子，MMP，TIMP和胶原的基因表达分析评估植入的网状物的疗效。我们的研究结果表明，当使用MSCs或MSC来源外泌体时，抗炎M2巨噬细胞和TH2细胞因子显着增加。此外，在细胞外基质和重塑过程中MMPs，TIMPs和胶原也表现出显着差异。我们的体内研究表明，外科网格与FG和MSC或MSCs-外泌体的固定对于切口疝的治疗在改善受损组织的结果方面具有有益效果。

PS：一些做材料的朋友问过，怎样做一篇与外泌体相关的材料报道。这篇文章就是一个不错的范例，将其中的外科网格换成各种固体材料，选用一种方法将外泌体覆盖于材料上，同样可以再做一篇。感兴趣的可以读读原文，学习学习文章思路。

 

7.  Janus-Faced Myeloid-Derived SuppressorCell Exosomes for the Good and the Bad in Cancer and Autoimmune Disease. 两面神——骨髓来源的抑制剂细胞（MDSC）释放的外泌体对癌症及自身免疫疾病的好处和坏处。 [Front Immunol] IF=6.43  PMID：29456536

摘要：髓源性抑制细胞（MDSC）是最初描述为妨碍慢性感染中的免疫应答的不成熟的骨髓细胞群。同时，它们被认为是癌症免疫治疗的主要障碍。另一方面，MDSC可干扰异体移植排斥并可能抑制自身反应性T细胞活性。 MDSC-Exosomes（Exo）是否能够应对MDSC的危险和潜在的治疗活动尚未完全探索。这篇综述在介绍MDSC和Exo后，将讨论控制MDSC-Exo是否可以提高免疫治疗在癌症中的功效并减轻MDSC的肿瘤进展支持活性。同时本文还将概述量身定制的MDSC-Exo应用是否可能抑制自身免疫性疾病进展。

PS：骨髓来源的抑制细胞（MDSC）在肿瘤中具有抑制免疫促进肿瘤的作用，而在自身免疫病和移植过程中却可以通过抑制免疫来改善预后。这篇综述文章汇总了目前人们对MDSC和其释放的外泌体对不同疾病的作用。感兴趣的可以读读。

 

8.   Microvesicles in hepatic and peripheralvein can predict nonresponse to corticosteroid therapy in severe alcoholichepatitis.肝和外周静脉中的微囊泡可以预测在重度酒精性肝炎中对皮质类固醇治疗的响应情况。 [Aliment Pharmacol Ther] IF=7.29  PMID：29460445

PS：文章介绍了通过检测肝脏和外周静脉中携带特定表面抗原的微囊泡水平来预判重度酒精性肝炎患者对皮质类固醇治疗效果的响应情况。具有很不错的临床意义。相关领域的朋友可以阅读参考一下。

 

9.  LPS targets host guanylate-bindingproteins to the bacterial outer membrane for non-canonical inflammasomeactivation. LPS控制着鸟苷酸结合蛋白对菌体外膜泡的结合和非经典炎症小体的激活。 [EMBO J] IF=9.79  PMID：29459437

PS：菌体外膜泡具有一定的免疫原性，可以用于激活宿主的免疫反应，这也使得菌体外膜泡成为了一种潜在的疫苗制剂。文章重点研究了LPS在菌体外膜泡激活非经典炎症小体过程中的作用。

今天的整理就到这里。希望大家可以有所收获。大家下周见！

 

编辑：土豆

                           

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