【2020-11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篇主要介绍了一种能够捕获循环肿瘤细胞和循环细胞外囊泡的策略，用于肿瘤转移的干预治疗；第2篇介绍了如何使用磁性囊泡来改善中风的治疗；第4篇综述了细胞外囊泡在类风湿性关节炎中的作用功能；第5篇介绍了一个circRNA调控miRNA的成熟并通过外泌体影响生物学功能的报道，过去circRNA主要认为是miRNA的抑制分子，但这篇文章提出了circRNA促进miRNA的成熟，这需要后续其他研究的进一步佐证。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.Nanosponges of circulating tumor-derived exosomes for breast cancer metastasis inhibition.
通过“纳米海绵”捕获循环肿瘤来源的外泌体，抑制乳腺癌转移。
[Biomaterials] IF=10.273 PMID：32169772
摘要：乳腺癌由于转移而导致高死亡率。肿瘤来源的外泌体促进转移前环境的发展，相互作用并抑制免疫细胞的正常功能，从而形成用于肿瘤转移的免疫抑制性微环境。本文中，血小板和嗜中性粒细胞杂交细胞膜（PNM）装饰在金纳米笼（AuNC）表面上，称为纳米海绵和纳米杀伤剂（NSK）。NSK可以通过高亲和力膜粘附受体同时捕获并清除循环中的肿瘤细胞（CTC）和肿瘤来源的外泌体，从而有效切断外泌体与免疫细胞之间的联系。仿生NSK装有阿霉素（DOX）和吲哚菁绿（ICG）用于协同化学光热疗法。与非包被的AuNCs或单包被的AuNCs相比，NSKs具有更高的细胞摄取能力，更深的肿瘤穿透力以及对肿瘤细胞的更高细胞毒性。在体内，多用途NSKs不仅可以完全消融原发性肿瘤，而且在异种移植和原位乳腺荷瘤模型中也可以高效抑制乳腺癌的转移。因此，NSKs可能是未来乳腺癌转移临床干预的有前途的纳米药物。
PS：细胞外囊泡可以通过远距离的传输对远端器官进行改造，这是肿瘤细胞转移过程中重要的微环境重塑方式。这篇文章将此作为靶向目标。利用纳米材料制作捕获并阻止这些囊泡的传播。感兴趣的可以读读。
2.Mesenchymal stem cell-derived magnetic extracellular nanovesicles for targeting and treatment of ischemic stroke.
间充质干细胞来源的磁性胞外纳米囊泡，用于靶向和治疗缺血性中风。
[Biomaterials] IF=10.273 PMID：32179302
摘要：源自间充质干细胞（MSC）的外泌体和细胞外纳米囊泡（NV）可用于治疗缺血性中风，因为它们具有多方面的治疗益处，包括诱导血管生成，抗凋亡和抗炎作用。然而，使用外泌体和NV治疗缺血性中风的最严重的缺点是全身性给药后针对脑缺血损伤的靶向性较差，从而产生较差的治疗结果。在这项研究中，我们表明，具有氧化铁纳米粒子（IONP）的MSC衍生的磁性NV（MNV）可以大大改善缺血性病变的靶向性和治疗效果。因为IONP刺激了MSC中治疗性生长因子的表达，所以与来自原始MSC的NV相比，MNV包含更多的治疗性分子。在向短暂性中脑动脉闭塞（MCAO）诱导的大鼠中全身注射MNV之后，磁导航使MNV对缺血性病变的定位增加了5.1倍。MNV注射和随后的磁导航促进了缺血性脑病灶的抗炎反应，血管生成和抗凋亡，从而显着减少了梗塞体积并改善了运动功能。总的来说，所提出的MNV方法可以克服用于治疗缺血性中风的常规MSC-外泌体疗法或NV疗法的主要缺点。
PS：间充质干细胞来源的细胞外囊泡可以促进损伤后修复，这是目前较为统一的共识。如何提升全身性给药后细胞外囊泡到达病患处的比例是目前需要解决的问题。这篇文章提出了一种基于磁性诱导的方式，通过将氧化铁纳米粒子掺入细胞外囊泡中通过磁性诱导其进入患者脑部血管。研究取得了一定的成功。
3.Neuronal activity triggers uptake of hematopoietic extracellular vesicles in vivo.
神经元活性触发体内造血细胞外囊泡的摄取。
[PLoS Biol] IF=8.386 PMID：32176686
摘要：与造血系统的交流是调节健康和疾病中脑功能的重要组成部分。传统上，进行这种神经免疫交流的主要途径是通过单个分子（例如血液所携带的细胞因子），通过神经传递，或者在更严重的病理学中，通过外围免疫细胞进入大脑。此外，来自外周血的功能性mRNA可以通过细胞外囊泡（EV）直接转移到神经元，但是决定其摄取的参数尚不清楚。使用通过周围炎症，光遗传学和多巴胺能（DA）神经元的选择性蛋白酶体抑制来刺激神经元活动的各种动物模型，我们发现了EV的血液转移是由体内神经元活动触发的。重要的是，这种转移不仅发生在病理刺激中，而且还发生在由新物体放置的生理刺激引起的神经元激活中。这一发现表明，细胞外囊泡在病理条件下以及健康大脑的常规认知任务中具有持续作用。
PS：很有意思的调控过程。神经元调控细胞外囊泡的摄取。
4.Exosomes: Effectual players in rheumatoid arthritis.
外泌体：类风湿关节炎的有效参与者。
[Autoimmun Rev] IF=7.716 PMID：32171920
摘要：类风湿关节炎是一种众所周知的慢性炎症性关节疾病。它包括全身性炎症，自身免疫性和几种关节异常的发展，导致终身残疾和死亡率增加。外泌体是具有必要特性的纳米级（30-100 nm）哺乳动物细胞外颗粒，可通过转移蛋白质和遗传物质来调节生物过程和细胞信号传导。了解外泌体内容物及其相应靶标的多样性可能有助于更好地认识与疾病（例如自身免疫性疾病）的发生和发展有关的过程。外泌体可以作为诊断自身免疫性疾病的潜在生物标志物。在本综述中，我们旨在收集有关类风湿关节炎外泌体生物学的相关证据，并讨论有关这些纳米颗粒的诊断，预后和治疗前景的最新发现。
PS：细胞外囊泡在免疫过程中也发挥着重要作用，但是在一些自身免疫性疾病中的研究报道并不多。这篇文章主要综述了类风湿性关节炎中细胞外囊泡的功能报道，相关领域的朋友可以收藏一下，读一读。
5.CircLONP2 enhances colorectal carcinoma invasion and metastasis through modulating the maturation and exosomal dissemination of microRNA-17.
CircLONP2通过调节microRNA-17的成熟和外泌体扩散来增强大肠癌的侵袭和转移能力。
[Mol Cancer] IF=10.679 PMID：32188489
摘要：转移会导致绝大多数大肠癌（CRC）相关死亡。然而，关于原发性CRC中转移起始细胞的具体特征和潜在机制知之甚少。环状RNA（circRNA）是否参与该特定事件仍未充分阐明。首先采用基于Transwell分析的筛选方法建立具有不同转移潜能的CRC亚组。高通量RNA测序用于在CRC转移起始步骤中发现新型转移驱动因素。进一步进行了一系列的体外和体内试验，以阐明circRNA在CRC转移中的功能和潜在的分子机制。在启动转移的CRC亚组中，由LONP2外显子8-11组成的circRNA（称为circLONP2）被上调。在已确定转移的原发性CRC组织中以及沿转移部位的浸润边缘观察到circLONP2异常高表达。circLONP2的高表达预示了不利的整体生存预后。功能研究表明，circLONP2可以增强体外CRC细胞的侵袭性，并且通过反义寡核苷酸（ASO）靶向circLONP2可以大大降低转移到体内异物的渗透性。机制方面，通过以DDX1依赖性方式募集DiGeorge综合征关键区域基因8（DGCR8）和Drosha复合物，circLONP2与主要的microRNA-17（pri-miR-17）直接相互作用并促进了其加工。同时，上调的成熟miR-17-5p可以组装进入外泌体，并被邻近细胞内化以增强其侵袭性。我们的数据表明，circLONP2通过调节miR-17的细胞内成熟和细胞间转移，在CRC进展过程中充当关键的转移起始分子，从而导致原发部位的转移起始能力的传播和外泌体在器官转移形成的加速。circLONP2可以作为CRC治疗的有效预后指标和/或新型抗转移治疗靶标。
PS：环状RNA的功能报道是近些年逐渐多起来的。这篇文章研究了环状RNA对CRC转移的影响。与其他的文章不同点在于，他们认为环状RNA可以促进miRNA的成熟，而过去的研究一般认为环状RNA能够抑制miRNA的功能。
6.Therapeutic Advances of Stem Cell-Derived Extracellular Vesicles in Regenerative Medicine.
干细胞衍生的细胞外囊泡在再生医学中的治疗进展。
[Cells] IF=5.656 PMID：32183102
摘要：细胞外囊泡（EVs）是干细胞的主要旁分泌成分，这些囊泡在修复过程中具有与细胞相似的再生促进能力。干细胞衍生的细胞外囊泡（SC-EV）在临床前试验中已通过保持其干性，诱导再生表型，抑制细胞凋亡和免疫调节作用，用于治疗各种形式的组织损伤。可以通过选择合适的产生EV的细胞和细胞表型，优化细胞培养条件以产生最佳EV，并进一步工程化所产生的EV来运输治疗性分子和靶向分子，来提高SC-EV的效率。
PS：干细胞来源的细胞外囊泡被证明具有与干细胞相似的再生促进能力，目前干细胞来源细胞外囊泡的研究在不断的推进中，这篇综述汇总了目前的研究进展。
7.Extracellular vesicle therapy for retinal diseases.
细胞外囊泡治疗视网膜疾病。
[Prog Retin Eye Res] IF=11.768 PMID：32169632
摘要：几乎每个细胞都会释放细胞外囊泡（EV），其中包括外泌体和微囊泡等。EV包含mRNA，miRNA，脂质和蛋白质，可以将这些货物通过体液输送到附近的细胞中以及远距离输送。他们在细胞间的通讯，疾病进展或作为生物标志物方面的作用已引起人们极大的兴趣，最近的研究分析了它们作为可替代旁分泌作用细胞疗法的治疗剂的潜力。视网膜是反映中枢神经系统状态的方便使用的组件，也是许多细胞疗法测试中所提出的范例。最近，已经发表了几项研究，证明将EV /外泌体递送到眼睛中可以在几种视网膜疾病模型中引起显着的治疗效果。我们总结了当前可用研究的结果，证明了它们在多种眼部疾病模型中的功效，并突出了应将研究方向指向何处。
PS：这是一篇综述文章，总结了目前使用细胞外囊泡治疗视网膜疾病的研究进展。
8.Knockout of beta-2 microglobulin enhances cardiac repair by modulating exosome imprinting and inhibiting stem cell-induced immune rejection.
通过调节外泌体印迹并抑制干细胞诱导的免疫排斥反应，β-2微球蛋白的敲除可增强心脏修复。
[Cell Mol Life Sci] IF=7.014 PMID：31312880
摘要：同种异体人脐带间充质干细胞（alloUMSC）是基于干细胞治疗的便捷细胞来源。然而，免疫排斥是将alloUMSC用于心肌梗死（MI）后心脏修复的临床应用的主要障碍。免疫排斥反应是由于人白细胞抗原（HLA）I类分子的存在，在MI期间会增加。这项研究的目的是敲除UMSC中的HLA轻链β2-微球蛋白（B2M），以增强干细胞的移植和移植后的存活。我们使用CRISPR / Cas9开发了一种创新策略来生成具有B2M缺失的UMSC（B2M-UMSC）。AlloUMSC注射可在免疫能力强的大鼠中诱导CD8 + T细胞介导的免疫排斥，而即使用IFN-γ处理，也未观察到CD8 + T细胞介导的针对B2M-UMSC的杀伤作用。此外，我们证明UMSC衍生的外泌体可以抑制心脏纤维化并恢复心脏功能，而B2M-UMSC衍生的外泌体比UMSC衍生的外泌体更有效，表明外泌体的有益作用可以通过调节外泌体的印迹来增强。从机制上讲，microRNA测序将miR-24识别为B2M-UMSC外泌体的主要成分。生物信息学分析确定Bim为miR-24的假定靶标。外泌体在细胞水平上的功能丧失研究和功能获得方法表明，B2M-UMSC的有益作用是由外泌体/ miR-24 / Bim途径介导的。我们的研究结果表明，通过B2M敲除调节外泌体的印迹是防止alloUMSC免疫排斥的有效策略。这项研究为无需HLA匹配的组织修复和再生新策略的开发铺平了道路。
PS：文章主要研究了如何提升同种异体间充质干细胞作为心肌损伤修复策略的效率。文章发现敲除B2M后可以提升修复功能，而这一过程是通过调节免疫和外泌体修复能力实现的。
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