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【2018-24期】This Week in Extracellular Vesicles

外泌体之家 2018-06-21 06:29:18

本周hzangs在最新文献中选取了12篇分享给大家,其中 9篇提供中文摘要。第1篇文章介绍了细胞外囊泡携带可溶性E-cadherin发挥功能,E-cadherin是一个比较著名的细胞表面蛋白,但是还没有文章介绍过外泌体携带E-cadherin发挥功能,这篇文章丰富了我们的认识;第2篇是一篇临床研究报道,介绍了他汀类药物对血浆中LDL-EVs组分的影响;第3篇则是发表在JEV上的一篇囊泡分离方法对比的报道,大家随便读读作为参考即可,不要太过相信这种文章的结论;第5篇介绍了一种微量外泌体定量方法;第9篇报道了一种外泌体标记方法。第12篇是一篇经典的外泌体miRNA研究报道。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.  Soluble E-cadherin promotes tumor angiogenesis andlocalizes to exosome surface.

可溶性E-钙粘蛋白定位于外泌体表面并促进肿瘤血管生成。 

[Nat Commun] IF=12.124  PMID:29891938

摘要:目前的抗血管生成疗法的局限性在于需要一些辅助治疗手段。在这里,我们第一次展示了在卵巢癌患者的恶性腹水中高表达的可溶性E-钙粘蛋白(sE-cad)(80-kDa可溶形式)是血管生成的有效诱导剂。除了胞外域脱落之外,我们还提供了进一步的证据表明sE-cad以外泌体形式大量释放。从机制上,sE-cad阳性的外泌体与内皮细胞上的VE-钙粘着蛋白异源二聚化并转导β-连环蛋白和NFκB信号传导的顺序激活。体内和临床数据证明了sE-cad阳性外泌体与恶性腹水形成和广泛的腹膜扩散具有相关性。这些数据将推动我们对卵巢癌血管生成的分子调控的理解,并暗示了靶向sE-cad的治疗潜力。sE-cad阳性外泌体的释放可能是诊断和预后的生物标志物。


PS: E-cadherin的功能很强大,但目前大部分研究都集中在E-cadherin作为细胞表面分子的研究,E-cadherin在外泌体中的报道及功能并没有太多的报道。这篇文章则发现了卵巢癌来源的外泌体可以携带可溶性的E-cadherin发挥促肿瘤血管生成的功能。这个思路也是我们之前经常谈及的,即一个常见的功能强大的膜蛋白通过外泌体发挥与之前类似的作用。同学们可以学习和了解一下。


2. LDL extracellular vesicle coagulation protein levelschange after initiation of statin therapy. Findings from the METEOR trial.

他汀类药物治疗开始后,低密度脂蛋白-细胞外囊泡组分中凝血蛋白水平发生改变。METEOR试验发现。

[Int J Cardiol] IF=6.189  PMID29898827

摘要:他汀类药物被认为具有多效性,除了降低脂蛋白(LDL)水平外,还具有抗凝作用。血浆细胞外囊泡(EVs)是涉及各种生物过程(包括凝血)的小双层膜囊泡。由于血浆组分(LDL-EVs)中的细胞外囊泡与凝血酶活性相关,我们假设他汀类药物治疗后LDL-EVs的变化可能与凝血蛋白的血清水平有所不同,提供了他汀类药物对凝血影响的可能解释。这项研究是在666名来自METEOR试验的可用血清的受试者中进行的,这是瑞舒伐他汀与安慰剂在亚临床动脉粥样硬化患者中的作用的一项试验。在血清和LDL-EVs中测量血管性血友病因子(VWF),SerpinC1和纤溶酶原的蛋白质水平的变化,并且在瑞舒伐他汀组和安慰剂组之间进行比较。与安慰剂相比,瑞舒伐他汀治疗的血浆纤维蛋白溶酶原和VWF的LDL-EV水平增加(纤溶酶原的平均变化为126±8与17±12μg/ mL(p <0.001)和VWF为310±60与64±55μg/ p = 0.015))。组间LDL-EV-SerpinC1变化没有区别。相比之下,瑞舒伐他汀与安慰剂相比血清纤溶酶原水平升高的程度较轻(23±29与67±17μg/ mL,p = 0.024),血清VWF水平在两组间无显着差异。瑞舒伐他汀能增加亚临床动脉粥样硬化患者LDL-EV凝血蛋白纤溶酶原和VWF,这一效应与瑞舒伐他汀对血清中相同蛋白质的作用不同。这将LDL-EV确定为新发现的他汀类药物治疗和凝血之间的可能中间物。


PS:文章中提到了LDL-EVs组分,这个称呼其实很贴切,因为目前我们很难把血浆中的细胞外囊泡和低密度脂蛋白颗粒区分开,因此文章很严谨的使用了LDL-EVs 这个称呼。这是一篇临床试验的分析报道,之所以拿出来专门介绍一下出于两个目的吧,1、文章确实是在临床上具有十分重要的意义,2、文章指出他汀类药物对LDL-EVs 及凝血蛋白等有影响,但目前还不知道是怎么样的机制产生这样的影响,是一个值得探讨的问题。

 

3. Evaluation of serum extracellular vesicle isolationmethods for profiling miRNAs by next-generation sequencing.

通过下一代测序分析miRNA评估血清细胞外囊泡分离方法。 

[J Extracell Vesicles]   PMID:29887978

摘要:细胞外囊泡(EV)是在生理和病理过程中具有关键功能的细胞间通讯介质,并且由于其诊断和治疗潜力而近来引起了关注。过去的十年研究者开发了从血清中分离EVs的各种方法和并且部分方法已商业化。细胞外囊泡的哪些亚群被主要富集取决于使用的方法,而分离方法反过来又决定了各种下游应用的结果。为了帮助临床医生和科学家选择最适合他们实验的方法,需要对分离方法进行比较表征。很少有人尝试全面分析患者生物流体中的小泡微RNA(miRNA)进行生物标志物研究。为解决这种差异,我们着手对健康人和危重病人血清细胞外囊泡的基于几种分离原理不同方法的性能进行了测试。在这里,我们比较了五种不同的EV分离方法,以及两种RNA提取方法,它们适用于基于miRNA测序的生物标志物筛选以及囊泡生物学特性分析。我们的研究结果揭示了分离囊泡的性质和相关miRNA在生物标志物研究中的作用,揭示了不同方法的差异。通过沉淀和膜亲和分离非常适合基于miRNA的生物标记物发现,基于尺寸排阻色谱法的方法未能将患者与健康志愿者分开。不同分离方法得到的囊泡的大小,数量,纯度和组成不同,这表明每种方法都捕获了不同亚群的细胞外囊泡以及其他污染物。尽管这项工作的重点是转录组分析EV-miRNA,我们的见解也适用于其他研究领域。我们为今天众多EV分离方法提供了选择指导,帮助研究人员和临床医生做出明智的选择,以确定哪些策略更适用于相应的实验。


PS:文章挺有意思的,买了一堆kit进行细胞外囊泡分离情况的对比。感兴趣的随便读读吧。

 

4. Immunoregulatory mechanisms of mesenchymal stem andstromal cells in inflammatory diseases.

间充质干细胞细胞在炎症性疾病中的免疫调节机制。 

[Nat Rev Nephrol] IF=12.146  PMID:29895977

摘要:间充质干细胞(MSCs;也被称为间充质基质细胞)因其调节炎症过程的能力而受到很多关注。目前学者们正在研究他们对各种退行性和炎性疾病,如克罗恩氏病,移植物抗宿主病,糖尿病性肾病和器官纤维化的治疗潜力。 MSCs发挥其治疗效果的机制是多方面的,但总的来说,这些细胞被认为能使受损组织在剧烈炎症的存在下形成平衡的炎症和再生微环境。过去几年的研究表明,当暴露于炎症环境时,MSC通过释放各种介质,包括免疫抑制分子,生长因子,外泌体,趋化因子,补体成分和各种代谢物,可以协调局部和系统的先天和适应性免疫反应。有趣的是,即使是不存活的MSC也能发挥有益的作用,凋亡的MSC在体内表现出免疫抑制功能。因为MSC的免疫调节能力不是组成型的,而是炎性细胞因子依赖的,所以MSC活化的结果可能随存在组织内的炎症水平和类型而变化。在这里,我们回顾了当前对MSC免疫调节机制的理解以及与其治疗应用有关的问题。


PS:一篇综述文章,主要总结了间充质干细胞在炎症环境调节方面的作用,其中部分内容涉及外泌体,考虑到文章质量不错,所以在这里推荐给从事相关研究的朋友们。

 

5. Single-Exosome-Counting Immunoassays for Cancer Diagnostics.

用于癌症诊断的单一外泌体免疫计量测定。

[Nano Lett] IF=12.712  PMID:29888919

摘要:由肿瘤细胞释放的外泌体由于具有独特的组成和功能已被认为是十分有前景的癌症诊断生物标志物。对非常少量临床样品中存在的低浓度特异性外泌体进行定量可用于非侵入性癌症诊断和预后分析。我们利用液滴微流体技术开发了一种用于目标外泌体计量的免疫吸附测定方法。通过用产生荧光信号的酶报道分子标记的夹心ELISA复合物将外泌体固定在磁性微珠上。将构建的珠粒进一步分离并包封入足够数量的小滴中,以确保只有单个小珠被包封在小滴中。我们基于液滴的单一外泌体计数酶联免疫分析(液滴数字ExoELISA)方法可以对癌症特异性外泌体进行绝对计数,以达到前所未有的准确性。我们能够达到每微升10个酶标记的外泌体复合物(〜10-17 M)的检测限(LOD)。我们展示了使用液滴数字ExoELISA平台定量直接检测来自乳腺癌患者的血浆样品中的外泌体。我们相信我们的方法具有对癌症进行早期诊断的潜力,并加速发现用于临床诊断的癌症外泌体生物标志物。


PS:微流控结合液滴ELISA对微量外泌体进行精确定量的方法学报道。目前对外泌体的精确定量方法还比较欠缺,这篇文章一定程度上填补了这方面的不足。

 

6. Exosome-mediated transfer of lncRUNX2-AS1 frommultiple myeloma cells to MSCs contributes to osteogenesis.

外泌体介导的lncRUNX2-AS1从多发性骨髓瘤细胞转移至MSC有助于成骨。

[Oncogene] IF=7.519  PMID:29895968

摘要:多发性骨髓瘤(MM)的特征是间充质干细胞(MSC)的成骨能力降低。癌细胞和癌症基质细胞之间的交流是肿瘤进展的驱动因素。了解骨髓瘤 - 基质的相互作用对于开发可逆转骨疾病的有效策略至关重要。在这里,我们发现在骨髓瘤细胞中的生物活性lncRNA RUNX2-AS1可以包装到外泌体中并传递给MSC,从而抑制MSC的成骨。来自RUNX2反义链的RUNX2-AS1在源自MM患者(MM-MSC)的MSCs中富集。 RUNX2-AS1能够在重叠区域与RUNX2前体mRNA形成RNA双链体,并且该双链体通过降低剪接效率而转录地抑制RUNX2表达,从而导致MSC的成骨潜能下降。发现体外小鼠模型施用外泌体分泌抑制剂GW4869可有效预防由骨形成和抗代谢活性所维持的骨丢失。因此,外泌体lncRNA RUNX2-AS1可能成为MM骨病变的潜在治疗靶点。总之,我们的研究结果表明外源性lncRUNX2-AS1通过独特的外泌体lncRUNX2-AS1 / RUNX2途径在成骨分化中从MM细胞向MSC转移并抑制成骨发生过程中发挥关键作用。


PS:这是一篇介绍外泌体携带长链非编码RNA影响特定生物学过程的文章。目前外泌体中长链非编码RNA的研究还不是很多,这篇大家可以作为一个参考。文章使用了PEG沉淀的方法分离外泌体,RNA的抽提使用了trizol。

 

7. Development and MPI tracking of novel hypoxia-targetedtheranostic exosomes.

开发和MPI跟踪构建新型低氧靶向的治疗性外泌体。 

[Biomaterials] IF=8.402  PMID:29890363

摘要:治疗肿瘤的低氧区仍然是一个重大挑战。这项研究的目标是开发一种外泌体平台,可以靶向肿瘤缺氧区域,并可以使用磁性粒子成像(MPI)在体内进行监测。从MDA-MB-231人乳腺癌细胞中分离出四种类型的外泌体(在低氧或含氧量正常的条件下产生,并且暴露于或不暴露于X射线辐射)。用DiO(一种荧光亲脂性示踪剂)标记外泌体,以量化它们被缺氧癌细胞的摄取情况。随后,修饰外泌体以携带SPIO(超顺磁氧化铁)纳米颗粒和Olaparib(PARP抑制剂)。 FACS和荧光显微镜检测显示,与其他外泌体制剂相比,缺氧细胞优先吸收由缺氧细胞释放的外泌体。此外,使用MPI在体内连续成像分析SPIO标记的外泌体的分布。最后,通过增加的细胞凋亡和体内较慢的肿瘤生长证实了载有Olaparib的外泌体的治疗功效。我们新型的治疗平台可以作为检测和治疗肿瘤一个可靠策略。


PS:作者开发了一种外泌体药物载体平台,并且报道发现肿瘤缺氧环境中的细胞更倾向于内化有缺氧环境细胞释放的外泌体。该平台可以载药用于肿瘤治疗,同时可以利用标记来实时监测其在体内的情况。

 

8. Monitoring Extracellular Vesicle Cargo Active Uptakeby Imaging Flow Cytometry.

通过流式细胞术成像监测细胞外囊泡内含物活性摄取。 

[Front Immunol] IF=6.429   PMID:29881375

摘要:细胞外囊泡对于长距离细胞间通讯是必不可少的。它们作为不同化合物包括蛋白质,脂质和核酸的载体起作用。像疟疾寄生虫(恶性疟原虫,Pf)一样,病原体在利用囊泡释放介导不同过程中的细胞通讯方面表现出色,。建立研究工具来研究病原体来源的囊泡与其宿主受体细胞之间的接触将极大地有利于科学研究。在这里,我们提出了一种流式细胞术成像(IFC)方法,用于监测宿主免疫细胞对疟疾源性囊泡的摄取。通过染色不同的货物组分,我们能够直接跟踪货物的内化,并测量货物的运输动力。我们证明这种方法可以用于监测特定寄生物释放囊泡内化过程中细胞内特定蛋白质的移位;即我们能够直观地观察到寄生Pf-DNA货物的摄入是如何导致转录因子IRF3从受体免疫细胞内的细胞质转移至细胞核的。我们的研究结果表明我们的方法可以用于研究不同宿主病原体和病原体-病原体系统中囊泡摄取的细胞动力学。


PS:很多细胞外囊泡相关的研究报道主要研究的是囊泡对生物学过程的影响,但是依旧无法明确囊泡内容物进入细胞后会的命运到底是怎样的,是通过什么样的途径发挥着功能。这一问题的主要原因是缺乏有力的实验手段来跟踪内容物在被摄取后的行为,本文建立的基于流式细胞术成像的方法一定程度上提供了一个可行的方案。

 

9. Endogenous exosome labelling with an amphiphilic NIR-fluorescent probe.

用两亲性NIR荧光探针标记内源性外泌体。 

[Chem Commun] IF=6.319  PMID:29900459

摘要:由于对外泌体在生物学、医学诊断和临床治疗应用重要性认识的与日俱增,如何在不改变外泌体自身性质的前提下对外泌体进行有效的标记愈发的成为亟待解决的问题。我们首次报道了一种内源性标记方法,使用两亲性NIR荧光标记探针对外泌体进行免疫标记或合成或色谱操作。用NTA,AFM,流式细胞术和免疫印迹分析标记和未标记的外泌体性质均显示高度相似性。光谱分析和荧光成像证实了可视化纯化NIR-外泌体的可行性。


PS:方法学的文章,介绍了一种通过内源性标记对外泌体进行荧光标记的方法,并通过实验证实这一标记方法对外泌体自身的性质并无十分明显的影响。

 

10. N-GLYCOSYLATION OF EXTRACELLULARVESICLES FROM HEK-293 AND GLIOMA CELL LINES.

来自HEK-293和GLIOMA细胞系的细胞外囊泡N-糖基化策略。 

[Anal Chem] IF=6.32  PMID:29888905

PS:蛋白质的糖基化作用对蛋白质功能具有十分重要的调控意义,肿瘤相关的蛋白糖基化特点也是目前研究者比较重视的领域。这篇文章分析了细胞系来源的细胞外囊泡N-糖基化策略,丰富了我们对细胞外囊泡相关蛋白的认识。

 

11. Extracellular vesicles direct migrationby synthesizing and releasing chemotactic signals.

细胞外囊泡通过合成和释放趋化信号直接影响迁移。 

[J Cell Biol] IF=7.95  PMID:29884750

PS:这个概念不错,文章报道发现细胞外囊泡可以通过释放一些趋化信号来直接影响和介导迁移。这样的报道目前还是挺少见的,讲细胞外囊泡作为一个功能实体来对待,确实是一个值得研究的方向。

 

12. Hypoxic tumor-derived exosomal miR-301a mediates M2 macrophage polarization via PTEN/PI3Kγ to promote pancreatic cancer metastasis.

低氧诱导肿瘤来源的外泌体miR-301a通过PTEN /PI3Kγ介导M2巨噬细胞极化以促进胰腺癌转移。 

[Cancer Res] IF=9.122   PMID29880482

PS:经典外泌体miRNA研究报道哦,喜欢的可以学习学习。


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