国内外泌体领域进展（2017年07月）
点击阅读每期国内外泌体领域进展：
7月份国内外泌体方面的新出的外泌体和细胞外膜泡领域研究论文不完全统计有28篇。本期的主要内容包括：微流控分离外泌体、平滑肌增生、肝细胞癌、肿瘤恶性传递、细菌感染、外泌体蛋白质组学分析等。IF=10分以上的有纳米中心和力学研究所合作的1篇研究文章。内容十分丰富，不容错过。相关文章的原文都在论坛同名贴下，另有整理好的Endnote文献库可供下载，需要的请点击下方阅读原文或到论坛下载。
1. 国家纳米科学中心孙佳姝研究员、聂广军研究员、中科院力学研究所胡国庆研究员合作研究：基于粘弹性的微流体系统分离外泌体的方法
Liu, C., et al. (2017). "Field-Free Isolation of Exosomes from Extracellular Vesicles by Microfluidic Viscoelastic Flows." ACS Nano 11(7): 6968-6976. IF=13.942
几乎所有哺乳动物细胞均可分泌的外泌体是一种分子载体，被认为是鉴定许多疾病有希望的生物标志物。然而，小体积的外泌体（30-200 nm）在含有不同大小的各种细胞外膜泡（EV）的复杂液体中的分离是个很大的挑战，特别是在小样本体积中。这篇文章提出一种基于粘弹性的微流体系统，以连续、大小依赖的和无标记的方式从细胞培养基或血清中直接分离外泌体。使用少量的生物相容性聚合物作为介质中的添加剂来控制施加在EV上的粘弹性，能够实现高分离纯度（> 90％）和回收率（> 80％）的外泌体。该研究所提出的技术可以作为多功能平台，以便于在不同的生化应用中促进外泌体分析。
2. 北京大学基础医学院周菁研究员与加州大学合作：VAMP3和SNAP23介导扰流诱导的内皮miRNA分泌和平滑肌增生
Zhu, J. J., et al. (2017). "VAMP3 and SNAP23 mediate the disturbed flow-induced endothelial microRNA secretion and smooth muscle hyperplasia." Proc Natl Acad Sci U S A. IF=9.661
动脉分支和弯曲处的血管内皮细胞（ECs）经历扰动的血流并诱导相邻平滑肌细胞（SMC）的静止到活化的表型转变和随后的平滑肌增生。然而，EC-to-SMC信号的特异性启动机制仍然不清楚。以前的研究表明，内皮miR-126-3p作为关键的细胞间分子，增加受体SMC的活化，并且其释放因ECs的抗动脉粥样硬化的层流剪切力（12 dynes/cm2）而减少。该研究表明，动脉粥样硬化性脉冲剪切力（0.5 +/- 4 dynes/cm2），而不是抗动脉粥样硬化脉冲剪切力（12 +/- 4 dynes/cm2），通过SNAREs、囊泡相关膜蛋白3（VAMP3）和突触体相关蛋白23（SNAP23）的活化，增加了非膜结合的miR-126-3p等miRNAs的内皮分泌。VAMP3和SNAP23的敲除可减少miR-126-3p和miR-200a-3p的内皮分泌，以及由EC-共培养引起的SMC的增殖、迁移，抑制收缩标志物。雷帕霉素复合物1的哺乳动物靶点在ECs中的药理学干预通过VAMP3和SNAP23的转录抑制阻断miR-126-3p的内皮分泌和EC-to-SMC转移。雷帕霉素或周期应用内吞抑制剂dynasore对VAMP3和SNAP23的系统抑制改善了受扰动的液流诱导的新生内膜形成，而SNAP23的腔内过度表达加重了它。该研究结果表明SNARE激活的流型特异性及其对miRNA介导的EC-SMC通讯的贡献。
3. 香港大学中医药学院馮奕斌教授：肝癌发生过程中Atg9b缺失抑制自噬并加强内质网应激相关的肝细胞凋亡
Wang, N., et al. (2017). "Atg9b Deficiency Suppresses Autophagy and Potentiates Endoplasmic Reticulum Stress-Associated Hepatocyte Apoptosis in Hepatocarcinogenesis." Theranostics 7(8): 2325-2338. IF=8.712
本研究的目的是调查肝癌发生过程中自噬缺陷的机制。为此，研究人员在小鼠中使用胆碱缺乏型，氨基酸定义（CDAA）的肝癌发生模型。结合计算生物学目标预测和GO分析的miRNA微阵列用于鉴定癌变过程中涉及的分子过程。PCR分析器阵列用于检测致癌期间失调的自噬相关基因。研究观察到肝肿瘤的诱导、炎症增加、DNA损伤和细胞死亡。这些细胞过程在过度诱导ER应激的肝细胞的致癌转化时特别能检测到。微阵列结合GO分析显示，肝细胞转化导致与胞质囊泡形成相关的失调事件，反过来又与ER应激诱导的自噬相关。在含有肿瘤的肝脏中观察到自噬的缺陷，并且自噬相关蛋白9b（Atg9b）的表达丧失。缺乏Atg9b的肝细胞容易受到主要由泛素化蛋白质积累引起的ER应激刺激诱导的细胞死亡。Atg9b的丢失也阻止了p62相关的泛素化蛋白质的自噬体溶酶体降解的募集，因为Atg9b驱动的自噬泡可促进LC3和p62的对接以引发自噬相关的降解。来自肿瘤衍生的外泌体的miR-3091-3p被肝细胞内化，可以抑制Atg9b的表达。本研究的发现提高了我们对肝癌发生过程中自噬调节的认识。
4. 吉林大学：吉西他滨抗性细胞通过外泌体传递miRNA-222-3p转移其恶性特征
Wei, F., et al. (2017). "Exosomes derived from gemcitabine-resistant cells transfer malignant phenotypic traits via delivery of miRNA-222-3p." Mol Cancer 16(1): 132. IF=6.204
背景：尽管基于吉西他滨的化学疗法已被确定为非小细胞肺癌（NSCLC）多模式治疗方案的核心，但其临床疗效仍受限于肿瘤转移和复发后获得性抵抗的发展。在本研究中，我们研究了吉西他滨耐药（GR）细胞如何通过外泌体介导的微小RNA转移有助于NSCLC肿瘤恶性肿瘤的发展。方法：我们首先通过PKH-67染色和免疫荧光测定法研究外泌体内化的机制，然后通过透射电子显微镜和蛋白质印迹分析证实我们的发现。通过微阵列分析鉴定候选miRNA。此后，进行RT-PCR，MTS，Transwell和软琼脂测定以评估外泌体miR-222-3p在体外的作用。应用3'非翻译区域报告基因测定法鉴定miR-222-3p的靶标。构建肺转移小鼠模型，以评估体内肿瘤生长和转移。最后，临床样本用于外泌体miR-222-3p水平与患者对吉西他滨的反应之间的相关性分析。结果：A549-GR衍生的外泌体通过小窝蛋白和脂筏依赖性内吞作用被接收细胞内化，转移miR-222-3p。外泌体miR-222-3p通过直接靶向SOCS3的启动子来增强亲本敏感细胞的增殖、吉西他滨耐药性、迁移、侵袭和抗失巢凋亡。此外，血清中外源性miR-222-3p的较高水平通常预示NSCLC患者预后较差。结论：我们的数据表明，外泌体miR-222-3p通过靶向SOCS3作为吉西他滨抗性和恶性特征的主要调节剂。血清中外泌体miR-222-3p水平可能是预测NSCLC患者吉西他滨敏感性的潜在预后生物标志物。
5. 第四军医大学肿瘤生物学国家重点实验室陈志南院士、蒋建利教授：胞质CD147片段通过促进自噬帮助肝细胞癌发展
Wu, B., et al. (2017). "Cytoplasmic fragment of CD147 generated by regulated intramembrane proteolysis contributes to HCC by promoting autophagy." Cell Death Dis 8(7): e2925. IF=5.965
肝细胞癌（HCC）是世界上最致命和最流行的癌症之一。CD147（EMMPRIN或basigin）是与肝癌发生和转移有关的主要基因，在HCC患者中以跨膜、外泌体或循环形式存在。CD147的胞内体再循环从动态角度进一步增强了这种癌蛋白的功能。然而，以前关于CD147的研究主要集中在一种单独的形式，并且很少注意不同形式的肿瘤衍生的CD147的变化。此外，揭示CD147残留C末端部分在释放后的作用有助于深入了解促进肿瘤进展的CD147。这项研究发现在低胆固醇状态下，CD147内吞作用被抑制，但由ADAM10介导的释放作用增强。溶酶体中残留CD147的进一步产生核定位的CD147-ICD（CD147的细胞内结构域），其通过NF-κB-TRAIL-caspase8-ATG3通路有促进自噬作用。由于自噬赋予化学疗法适应性增强的癌细胞，并且HAb18（靶向CD147的特异性抗体）抑制CD147释放和CD147-ICD增强自噬，该研究发现HAb 18和顺铂的组合显示出显著的抗肿瘤效率。
6. 中国农业大学苏敬良教授、清华大学张敬仁教授：胞外膜囊泡相关的脂肪酶FtlA在土拉弗朗西丝菌LVS感染过程中加强其细胞感染能力和毒性
Chen, F., et al. (2017). "Outer membrane vesicle-associated lipase FtlA enhances cellular invasion and virulence in Francisella tularensis LVS." Emerg Microbes Infect 6(7): e66. IF=5.605
土拉弗朗西斯菌是感染多种宿主物种的高度感染性的细胞内病原体，并在人体中引起致命的肺炎性土拉热病。在我们以前的转座筛选中，ftlA被鉴定为土拉曼杆菌活疫苗菌株（LVS）的潜在毒力决定因子，但其功能尚未鉴定。在这里，我们显示ftlA的未标记的缺失突变体在感染宿主细胞的严重受损能力的肺炎小鼠模型中是无毒的。其与GDSL脂肪酶/酯酶家族蛋白质的序列同源性一致，Ft1A蛋白质在大肠杆菌和土拉氏木霉中显示出脂肪分解活性，优先选择较短的碳链底物。因此，FtlA代表了第一个土拉曼酵母菌脂肪酶，以促进宿主细胞的细菌感染和体内适应性。作为细胞质蛋白，我们发现Ft1A作为外膜囊泡（OMV）的一个组分分泌到细胞外环境中。进一步的共聚焦显微镜分析显示，从土拉曼杆菌LVS分离的含Ft1A的OMV s粘附在宿主细胞膜上。最后，当从母本菌株纯化的OMV与突变细菌共孵育时，OMV相关的Ft1A蛋白补充了Deltaft1A突变体在宿主细胞感染方面的遗传缺陷。这些证据表明，当FtlA脂肪分泌成为OMV的组分时，Ft1A脂肪酶通过修饰细菌和/或宿主分子促进土壤杆菌粘附和内化。
7.【综述】中国医科大学盛京医院：肿瘤化疗耐药的分子机制
Zheng, H. C. (2017). "The molecular mechanisms of chemoresistance in cancers." Oncotarget. IF=5.168
克服内在和获得性耐药性是治疗癌症的主要挑战，因为化学耐药性导致复发、癌症扩散和死亡。该综述总结了多重抗体的多个方面，包括转运蛋白、mps、癌基因（EGFR，PI3K/Akt，Erk和NF-kappaB）、肿瘤抑制基因（p53）、线粒体改变、DNA修复、自噬、上皮间质转化（EMT）、癌症干细胞和外泌体。化学抗性相关蛋白定位于细胞外配体，膜受体，细胞溶质信号通路和各种事件的核转录因子，包括增殖、凋亡、EMT、自噬和外泌体。为了实现靶向、个性化和联合治疗，阐明这些分子机制、探索治疗目标、筛选化学感染人群以及通过细胞培养和原位模型确定化学品的功效是至关重要的。
8. 东南大学中大医院：胰腺癌外泌体促进肿瘤转移和肝转移前龛的形成
Yu, Z., et al. (2017). "Pancreatic cancer-derived exosomes promote tumor metastasis and liver pre-metastatic niche formation." Oncotarget. IF=5.168
外泌体在细胞间通讯中起重要作用，可能是癌症转移性级联的介质。这项研究研究了外泌体在胰腺癌细胞粘附、迁移和侵袭中的作用。我们从具有不同转移潜能的两个同基因胰腺癌细胞系中分离和纯化外泌体。来自高转移性的Panc02-H7细胞的外泌体摄取降低了弱转移Panc02细胞中的粘附和增加迁移和侵袭能力。来自高度转移性胰腺癌细胞的外泌体在幼稚小鼠中诱导肝转移前的生物圈形成，并在体内促进原发性肿瘤生长和肝转移。我们通过iTRAQ定量蛋白质组学分析鉴定了来自Panc02和Panc02-H7细胞的外泌体中的4,517个蛋白质，其中79个在两个细胞系之间差异表达。生物信息学分析显示，大多数差异表达的蛋白质参与胰腺癌生长，侵袭和转移，代谢相关信号通路参与外泌体介导的细胞内通讯。需要进一步的研究来确定这些蛋白质是否是潜在的胰腺癌诊断/预后标志物或新的治疗靶点。
9. 复旦大学上海医学院：血清外泌体中lncRNA CRNDE-p和miR-217在结直肠癌中的诊断潜力
Yu, B., et al. (2017). "Diagnostic potential of serum exosomal colorectal neoplasia differentially expressed long non-coding RNA (CRNDE-p) and microRNA-217 expression in colorectal carcinoma." Oncotarget. IF=5.168
在本研究中，我们研究了结直肠癌（CRC）中血清外泌体结肠直肠肿瘤差异表达（CRNDE-p）长编码RNA和miRNA-217的诊断潜力。我们检测到多个CRC细胞系释放的外泌体中的高CRNDE-p和低miR-217水平进入培养基，以及来自CRC异种移植小鼠和CRC患者的血清。相反，我们观察到来自化疗后的血清外泌体中的CRNDE-p较低和较高的miR-217水平高于化疗前患者样本。血清外泌体CRNDE-p和miR-217组合的曲线下面积（AUC）值高于单独的CRNDE-p或miR-217。此外，高CRNDE-p和低miR-217血清外泌体水平与晚期临床分期（III / IV），肿瘤分类（T3 / T4）和淋巴结或远处转移相关。因此，血清外泌体CRNDE-p和miR-217水平的综合评估显示CRC患者的诊断和预后潜力。
10. 南京医科大学：脂肪细胞外泌体通过转移MMP3到肺癌细胞增加靶细胞MMP9表达促进肺癌转移
Ye, J. Z., et al. (2017). "Adipocyte-derived exosomes promote lung cancer metastasis by increasing MMP9 activity via transferring MMP3 to lung cancer cells." Oncotarget. IF=5.168
肥胖与肿瘤进展相关。然而，相应的机制仍然很大程度上未知。在这里，我们报道脂肪细胞通过产生具有高水平MMP3的外泌体增加肿瘤细胞的侵袭能力。与3T3-L1细胞相比，3T3-L1脂肪细胞富含MMP3蛋白，可将MMP3转移至3LL肺癌细胞。然后，MMP3在3LL细胞中激活MMP9活性，并通过MMP9促进体外和体内侵袭。 此外，与非肥胖患者相比，来自肥胖患者的肺肿瘤组织中MMP3蛋白水平升高。此外，MMP3蛋白水平与肿瘤组织中的MMP9活性呈正相关。因此，我们的研究结果揭示了脂肪细胞衍生的外泌体介导的促进肺肿瘤转移的新机制，这扩大了我们对肥胖和肿瘤进展的认识。
11. 上海交通大学仁济医院：miRNA-214的抑制通过上调Mfn2促进EMT并诱导间质性膀胱炎
Lv, J. W., et al. (2017). "Inhibition of microRNA-214 promotes epithelial-mesenchymal transition process and induces interstitial cystitis in postmenopausal women by upregulating Mfn2." Exp Mol Med 49(7): e357. IF=5.063
我们的研究旨在通过靶向Mitofusin 2（Mfn2）来研究miR-214在上皮间质转化（EMT）过程中发挥的作用和绝经后妇女间质性膀胱炎（IC）发展的作用。从绝经后妇女收集IC膀胱组织和相邻的正常膀胱组织。进行免疫组织化学（IHC）染色。通过双重荧光素酶报告基因测定法确定miR-214和Mfn2之间的靶标关系。从绝经后大鼠中提取脂肪来源的间充质干细胞（ADMSCs），并分配到空白模拟物、miR-214抑制剂、模拟阴性对照（NC）、抑制剂NC、Mfn2 siRNA、miR-214抑制剂和Mfn2 siRNA组。将转染的ADMSCs分泌的外泌体滴入绝经后大鼠的膀胱。通过qRT-PCR和Western印迹法评估miR-214和Mfn2 mRNA和EMT标记物的表达。证实Mfn2是IC中miR-214的靶基因。与正常膀胱组织相比，miR-214降低，但ICr膀胱组织Mfn2升高。与空白组比较，miR-214和N-cadherin，纤连蛋白，Twist1，Snail和Vimentin mRNA和蛋白表达水平均升高，而Mfn2，E-cadherin和ZO-1 mRNA及蛋白表达水平升高在miR-214模拟物和Mfn2组中降低。MiR-214的表达以及N-钙粘蛋白、纤连蛋白、Twist1、Snail和Vimentin mRNA和蛋白的表达水平均降低，而miR-214中Mfn2、E-钙粘蛋白和ZO-1 mRNA和蛋白的表达水平升高抑制剂组。我们的研究结果表明，miR-214的抑制促进EMT过程，并通过上调Mfn2促进膀胱壁纤维化，从而导致postmenopa中IC的发生。
12. 上海交通大学生命科学与技术学院：人唾液和血清外泌体蛋白质组的系统比较分析用于检测肺癌
Sun, Y., et al. (2017). "Systematic comparison of exosomal proteomes from human saliva and serum for the detection of lung cancer." Anal Chim Acta 982: 84-95. IF=4.95
13. 北京蛋白质组研究中心：定量蛋白质组学揭示了Galectin-3在肝细胞癌中的碳水化合物识别结构域的抗肿瘤机制
Wang, M., et al. (2017). "Quantitative proteomics reveal the anti-tumour mechanism of the carbohydrate recognition domain of Galectin-3 in Hepatocellular carcinoma." Sci Rep 7(1): 5189. IF=4.259
14. 沈阳药科大学：细胞外囊泡在药物载体中的最新进展：挑战、解决方案和机会
Lu, M., et al. (2017). "Recent advances on extracellular vesicles in therapeutic delivery: challenges, solutions, and opportunities." Eur J Pharm Biopharm. IF=4.159
15. 协和医学院：外泌体——受损心脏的明日之星
Xu, J. Y., et al. (2017). "Exosomes: A Rising Star in Falling Hearts." Front Physiol 8: 494. IF=4.134
16. 四川大学：施旺细胞分泌胞外囊泡以促进和维持hDPC的增殖和多能性
Li, Z., et al. (2017). "Schwann cells secrete extracellular vesicles to promote and maintain the proliferation and multipotency of hDPCs." Cell Prolif 50(4). IF=4.112
17. 第二军医大学：干细胞衍生的外泌体——有希望的骨折愈合策略
Hao, Z. C., et al. (2017). "Stem cell-derived exosomes: A promising strategy for fracture healing." Cell Prolif. IF=4.112
18. 辽宁师范大学：鉴定和表征具有细胞粘附作用的七鳃鳗Flotillin-1基因
Xu, R., et al. (2017). "Identification and characterization of the lamprey Flotillin-1 gene with a role in cell adhesion." Fish Shellfish Immunol. IF=3.148
19. 天津医科大学：细胞外泌体作为药物递送和靶向治疗的有希望的载体
Wang, X., et al. (2017). "Cell-derived Exosomes as Promising Carriers for Drug Delivery and Targeted Therapy." Curr Cancer Drug Targets. IF=2.992
20. 中科院神经科学研究所：分泌载体膜蛋白5是通过外泌体促进α-突触核蛋白分泌的自噬抑制剂
Yang, Y., et al. (2017). "Secretory carrier membrane protein 5 is an autophagy inhibitor that promotes the secretion of alpha-synuclein via exosome." PLoS One 12(7): e0180892. IF=2.806
21. 台湾：心血管疾病患者循环中miR-146a和-146b负反馈调节内皮细胞集落形成细胞功能
Chang, T. Y., et al. (2017). "Dysregulation of endothelial colony-forming cell function by a negative feedback loop of circulating miR-146a and -146b in cardiovascular disease patients." PLoS One 12(7): e0181562. IF=2.806
22. 第三军医大学：神经系统中的新型细胞细胞间通讯机制——外泌体
Zhang, G. and P. Yang (2017). "A novel cell-cell communication mechanism in the nervous system: exosomes." J Neurosci Res. IF=2.481
23. 南方医科大学：比较细胞培养基和血清中外泌体和外泌体RNA的分离方法
Tang, Y. T., et al. (2017). "Comparison of isolation methods of exosomes and exosomal RNA from cell culture medium and serum." Int J Mol Med. IF=2.341
24. 荆门市第一人民医院：外泌体miR-9-3p抑制HBGF-5表达，是肝细胞癌的功能生物标志物
Tang, J., et al. (2017). "Exosomal miR-9-3p suppresses HBGF-5 expression and is a functional biomarker in hepatocellular carcinoma." Minerva Med. IF=1.878
25. 南京医科大学：血清外泌体中的MiR-146a-5p水平预测顺铂在非小细胞肺癌中的治疗效果
Yuwen, D. L., et al. (2017). "MiR-146a-5p level in serum exosomes predicts therapeutic effect of cisplatin in non-small cell lung cancer." Eur Rev Med Pharmacol Sci 21(11): 2650-2658. IF=1.778
26. 上海交通大学九院：骨髓间充质干细胞衍生的细胞外囊泡改善脂肪移植物的生存
Huang, H., et al. (2017). "Bone marrow mesenchymal stem cellderived extracellular vesicles improve the survival of transplanted fat grafts." Mol Med Rep 16(3): 3069-3078. IF=1.692
27. 中科院北京基因组研究所：液体活检在精准医学中的应用：机遇与挑战
Wang, J., et al. (2017). "Application of liquid biopsy in precision medicine: opportunities and challenges." Front Med. IF=1.634
28. 北京协和医院：肝癌HepG2细胞分泌的外泌体对间充质干细胞分化的影响及其相互作用机制
Luo, F., et al. (2017). "Effect of Human Hepatocellular Carcinoma HepG2 Cell-derived Exosome on the Differentiation of Mesenchymal Stem Cells and Their Interaction." Zhongguo Yi Xue Ke Xue Yuan Xue Bao 39(3): 312-317.
2017年7月份国内外泌体领域的进展整理到此结束。希望大家有所收获。下个月见！
点击下方阅读原文，下载原文文献，获取更多资讯！
科研学习班推荐 （点击详细了解）：
相关内容
微信扫码咨询专知VIP会员