【2018-18期】This Week in Extracellular Vesicles

2018 年 5 月 6 日 外泌体之家 hzangs

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贝克曼库尔特纳米流式细胞仪，外泌体提取鉴定新方案！

本周hzangs在最新文献中选取了8篇分享给大家，其中7篇提供中文摘要。第1篇介绍了一种外泌体定量分析的新方法，其中涉及到等温核酸扩增等技术，等温核酸扩增这两年还挺火的，有兴趣的可以看看；第2篇介绍了间充质干细胞来源细胞外囊泡对于分泌抗体的细胞体外存活具有支持作用，应用性很强的报道；第4篇介绍了一个外泌体中的环状RNA，它可以发挥肿瘤促进作用；第7篇介绍了GW4869对于寨卡病毒的释放和合成具有抑制作用，暗示了寨卡病毒的合成释放可能利用了细胞外囊泡释放相关的通路；第8篇是一篇临床相关性报道，文章思路简单清晰，很适合临床医学生朋友们阅读和学习。相关文章的原文在周一前会发布到论坛同名贴下，需要的可以到论坛下载。

1. Nanoparticle Counting by Microscopic Digital Detection: Selective Quantitative Analysis of Exosomes via Surface-Anchored Nucleic Acid Amplification.通过显微数字检测来计数纳米粒子：通过表面锚定核酸扩增选择性定量分析外泌体。[Anal Chem] IF=6.32 PMID：29715009

摘要：外泌体是具有蛋白质和核酸内容物的细胞分泌性脂质双层膜纳米囊泡。在这里，我们提出了一种方法，通过在微芯片中结合基于核酸扩增的数字检测来选择和定量分析外泌体。与DNA寡核苷酸缀合的外部生物相容性锚定分子通过表面自组装锚定在外泌体的脂质双层膜中以进行总体外泌体分析。然后，将特异性抗体-DNA缀合物用于在总外泌体中标记特定亚群的外泌体。将DNA锚定的外泌体分配到每个腔室，使每个腔室具有一个或更少外泌体的微芯片腔室中。通过快速等温核酸检测试验扩增来自外泌体上的DNA的信号。具有外泌体的腔室显示阳性信号并记录为“1”，而没有外泌体的腔室呈现阴性信号并记录为“0”。“10100101”数字信号给出了阳性室的数量。根据泊松分布，通过观察到的阳性室部分计算外泌体原液浓度。研究结果表明，纳米级颗粒可以通过微芯片中的DNA介导的信号放大用简单的微观设置进行数字检测。这种方法可以与多种类型的已建立的核酸分析相结合，并为定量检测各种纳米颗粒提供了一个多功能平台，从细胞外囊泡（如外泌体和包膜病毒）到无机和有机纳米颗粒，并且预计将广泛应用于基础研究领域以及疾病诊断和治疗。

PS：这篇文章介绍了一种基于微流控和DNA扩增的外泌体检测方法，等温核酸扩增这两年玩的挺high，感兴趣的了解一下。

2. Extracellular vesicles from bone marrow-derived mesenchymal stromal cells support ex vivo survival of human antibody secreting cells.来自骨髓衍生的间充质基质细胞的胞外囊泡支持人抗体分泌细胞的离体存活。[J Extracell Vesicles]PMID：29713426

摘要：来自骨髓（BM）衍生的间充质基质细胞（BM-MSC）的胞外囊泡（EV）是短距离和长距离的细胞间通讯的新机制。BM-MSC已被证明能够支持体外人类抗体分泌细胞（ASC）存活，但是否可通过细胞外囊泡介导MSC-ASC相互作用目前尚不清楚。因此，我们评估了EVs在ASC存活和IgG分泌中的作用。从辐照和未辐照的原代BM-MSC中分离出来细胞外囊泡进行定量。通过电子显微镜（EM）和CD63和CD81免疫金EM染色进一步表征它们。通过流式细胞仪分选（FACS）分离人类ASC并用EV，去除EV的剩余培液或常规培养基离体培养。使用IgG Elispots测量ASC的存活和功能。EV组分成分通过蛋白质组学进行分析。我们看到辐照和未辐照的MSC来源细胞外囊泡形态大小没有明显改变。两种制剂在EM形态学和CD63和CD81免疫金EM中看起来相当。辐照和未辐照的EV组分均可支持ASC功能，到第3天时分别达到88％和90％。相比之下，传统培养基在第3天仅维持4％的ASC存活。为了鉴定体外提供ASC的特定因子支持，我们比较了辐照和未辐照的EV组分与传统培养基的蛋白质组。这些蛋白质的途径分析确定了涉及囊泡介导的整合素信号蛋白传递的因子。这些发现表明，BM-MSC细胞外囊泡为ASC存活和IgG分泌提供了有效的支持系统。

PS：JEV发表的一篇新文章。文章介绍了骨髓来源间充质干细胞释放的细胞外囊泡在体外支持抗体分泌细胞存活。很不错的发现，这为未来利用体外培养系统提供实验用和医学用抗体提供了一个初步解决方案。感兴趣的可以读读。

3. Immunosuppressive effects of hypoxia-induced glioma exosomes through myeloid-derived suppressor cells via the miR-10a/Rora and miR-21/Pten Pathways. 低氧诱导神经胶质瘤外泌体通过miR-10a / Rora和miR-21 / Pten途径通过骨髓来源的抑制细胞激发免疫抑制作用. [Oncogene] IF= 7.519 PMID：29713056

摘要：虽然髓系来源的抑制细胞（MDSC）介导的免疫抑制环境在胶质瘤患者中已有详细记载，但MDSC发育和激活的机制尚未明确定义。在这里，我们阐明了神经胶质瘤来源的外泌体（GDEs）在增强MDSC途径中的作用。我们分离了常氧刺激和低氧刺激的GDE，并研究了它们在体内和体外的MDSC诱导能力。使用脾和骨髓MDSC比例（流式细胞术）和活性氧（ROS），精氨酸酶活性，一氧化氮（NO），T细胞增殖和免疫抑制细胞因子（IL-10和TGF-β，ELISA）水平的分析评估MDSC扩展和功能能力。我们还对两种类型的GDE进行了microRNA（miRNA）测序分析，以发现潜在介导MDSCs发育和活化的miRNA。还研究了MDE中的GDE miRNA细胞内信号传导。缺氧促进了GDEs的分泌，小鼠MDSC可以摄取GDEs。低氧刺激的GDEs比常氧状态的GDE诱导MDSCs的能力更强。GDEs中miR-10a和miR-21的缺氧诱导表达通过靶向RAR相关的孤儿受体α（RORA）和磷酸酶和张力蛋白同系物（PTEN）介导GDE诱导的MDSC扩增和活化。用miR-10a或miR-21敲除的神经胶质瘤细胞接种的小鼠比接种正常神经胶质瘤细胞的小鼠产生更少的MDSC。这些数据阐明了胶质瘤细胞通过外泌体影响MDSCs的分化和活化的机制，并且阐释了局部胶质瘤缺氧如何影响整个肿瘤免疫环境。

PS：低氧环境使肿瘤更加恶性，这是目前比较认可的理论，但这个过程是如何发生的，不同的角度有不同的解释。这篇文章介绍了低氧诱导的神经胶质瘤外泌体通过增强髓系细胞来源的免疫抑制细胞（MDSC）来促进肿瘤的恶性程度。文章的发现一定程度上丰富了我们对低氧环境诱导肿瘤恶性的认识。

4. Tumor-released exosomal circular RNA PDE8A promotes invasive growth via the miR-338/MACC1/MET pathway in pancreatic cancer.肿瘤释放的外泌体环状RNA PDE8A通过miR-338 / MACC1 / MET途径在胰腺癌中促进侵袭性生长。[Cancer Lett] IF=6.375 PMID：29709702

摘要：最近证明环状RNA（circ-RNA）和外泌体在不同的肿瘤中发挥重要作用。然而，外泌体circRNA在胰腺导管腺癌（PDAC）肿瘤进展中的功能和调节机制仍不清楚。在这里，我们通过微阵列分析从肝转移性PDAC细胞中鉴定出环状RNA（circ-PDE8A），检测其在临床组织中的表达水平，发现高环状RNA-PDE8A表达与淋巴侵袭，TNM分期和低生存率的PDAC患者相关。进一步研究表明，circ-PDE8A通过上调MET促进PDAC细胞的侵袭性生长。Circ-PDE8A作为miR-338的ceRNA调控MACC1并通过MACC / MET / ERK或AKT途径刺激侵袭性生长。我们进一步具象了肿瘤细胞之间的外泌体通讯并鉴定了血液循环中肿瘤分泌的外泌体。最后，我们分析了PDAC患者血浆外泌体中circ-PDE8A的表达，发现PDAC患者外周血循环PDE8A与进展和预后相关。因此，circ-PDE8A可能在肿瘤侵袭中发挥重要作用，并且外泌体circ-PDE8A可能是PDAC诊断或进展的有用标志。

PS：文章报道了肿瘤来源的外泌体中一个环状RNA的功能，并证明了它在肿瘤转移中的作用，同时阐释了相应的机制。

5. Knockdown of TGF-β1 expression in human umbilical cord mesenchymal stem cells reverts their exosome-mediated EMT promoting effect on lung cancer cells.敲低人脐带间充质干细胞中TGF-β1的表达可恢复它们对肺癌细胞的外泌体介导的EMT促进作用。[Cancer Lett ] IF=6.375 PMID：29703586

摘要：间充质干细胞（mesenchymal stem cells，MSCs）对肺癌细胞的作用存在争议，其潜在机制尚不清楚，这阻碍了MSCs在肿瘤治疗中的应用。在本研究中，我们发现人脐带MSC条件培养基（MSC-CM）能够促进肿瘤细胞的EMT，侵袭和迁移，另一方面也会抑制肺癌细胞的增殖并促进细胞凋亡。MSC的EMT促进作用由来源于MSC的外泌体（MSC-exo）介导并通过抑制外泌体释放而消除。此外，沉默MSCs中的TGF-β1表达也可以降低EMT促进作用并通过MSC-exo增强MSC对肺癌细胞的抗增殖和促凋亡作用。进一步的研究发现，肺癌细胞中TGF-β1信号通路中的Smad2 / 3，Akt / GSK-3β/β-catenin，NF-κB，ERK，JNK和p38 MAPK可被MSC-exo激活，而沉默TGF -β1在MSC中的表达可以使这些途径失活。这些发现提示了MSCs安全用于肺癌治疗的潜在改善方案。

PS：文章介绍了间充质干细胞中阻断TGF-β1信号，可以使其来源细胞外囊泡促肿瘤EMT能力消失，为MSCs用于肺癌治疗提供了潜在的解决方案。

6. Screening and multiple detection of cancer exosomes using an SERS-based method.使用基于SERS的方法筛选和多重检测癌症外泌体。[Nanoscale] IF=7.367 PMID：29718044

摘要：作为一种最重要的癌症生物标志物，外泌体在癌症诊断中越来越频繁地被研究。在这项研究中，我们提出了一种基于SERS的方法，用于使用磁性底物和SERS探针筛选和同时多重检测外泌体。具体而言，捕获底物使用适配体修饰的金壳磁性纳米珠实现，其可通过识别通用表面蛋白CD63来捕获大多数外泌体。而且，SERS探针由用拉曼报道分子修饰的金纳米粒子和用于靶向外泌体的特异性适体制成。此外，为了同时检测多种外泌体，使用不同的SERS报告分子设计了三种SERS探针。在检测特定种类的外泌体时，捕获底物与这三种SERS探针混合。当目标外泌体存在时，可以在目标外泌体，底物和相应种类的SERS探针之间形成适体- 免疫复合物，而其他非特异性SERS探针则保留在悬浮液中。因此，在上清液中检测到强度降低的SERS信号，表明存在靶外泌体。最后，这种检测方法也成功地用于检测真实血液样品中的外泌体;这证明了所提出的基于SERS的方法对于基于外泌体的临床癌症筛选是有前景的工具。

PS：一种新的外泌体检测方法，了解一下！其实hzangs并不是很懂。

7. Zika virus propagation and release in human fetal astrocytes can be suppressed by neutral sphingomyelinase-2 inhibitor GW4869.中性鞘磷脂酶-2抑制剂GW4869可以抑制人胎儿星形胶质细胞中的寨卡病毒增殖和释放。[Cell Discov ] PMID：29707233

PS：寨卡病毒影响人胎儿发育，是一种影响比较大的病毒。这篇文章介绍了GW4869对寨卡病毒抑制作用。从事外泌体研究的朋友们应该知道GW4869是我们常用的一种外泌体释放抑制剂。GW4869可以抑制细胞释放细胞外囊泡。需要了解该文章的朋友请阅读相应的原文。

8. Serum Exosomal MiR-92b-5p as a Potential Biomarker for Acute Heart Failure Caused by Dilated Cardiomyopathy.血清外泌体MiR-92b-5p可以作为扩张型心肌病引起急性心力衰竭的潜在生物标志物。[Cell Physiol Biochem] IF=5.104 PMID：29719295

摘要：微小RNA（miRNA）可以用作心血管疾病的生物标志物，尤其是心力衰竭。然而，目前由于扩张型心肌病（DCM）引起的急性心力衰竭（AHF）患者的血清外泌体miRNA生物标志物研究报道很少。因此，我们通过首先分离外泌体随后进行定量逆转录PCR的方法测定分析了43名DCM-AHF患者和34名健康志愿者（CG）的3种不同血清外泌体miRNA（exo-miR-92b-5p，exo-miR-192-5p和exo-miR-320a）。通过电子显微镜，NaNOZS-90和蛋白质印迹分析（CD63和Hsp70）鉴定了外泌体。实验结果表明，与CG相比，DCM-AHF患者血清exo-miR-92b-5p表达增加（Mann-Whitney U-检验：P <0.001）。Exo-miR-92b-5p与年龄和一些超声数据呈正相关（Spearman's相关：exo-miR-92b-5p vs.年龄，r = 0.297，P = 0.014; exo-miR-92b-5p vs. left ventricular exo-miR-92b-5p与左心室舒张直径比较，r = 0.419，P <0.001; exo-miR-92b-5p与左心室收缩直径比较，r = 0.446，P <0.001）。Exo-miR-92b-5p与其他超声数据也呈负相关（Spearman's相关：exo-miR-92b-5p与左心室缩短比较，r = -0.497，P <0.001; exo-miR-92b-5p vs 。左心室射血分数，r = -0.482，P <0.001）。通过接受者操作特征曲线（exo-miR-92b-5p：截断值= 0.0023，曲线下面积= 0.808，P <0.001，灵敏度= 62.8％，特异性= 85.3％）证实血清exo-miR-92b-5p是诊断DCM-AHF的潜在生物标志物。

PS：套路文一篇，大家可以看看，文章套路就是有个研究没人做过，我们做一下！然后找了一群病人和一群健康对照。抽血、检测临床指标。之后聚合物沉淀把血清外泌体沉淀下来，抽提RNA跑个qPCR，相关性算起来。拿到结论写文章发paper。很适合临床的朋友们，可以照猫画虎搞一篇。

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