【2017-19期】This Week in Extracellular Vesicles
本周hzangs在最新文献中选取了7篇分享给大家，第1篇介绍了非细胞接触依赖的ephrin-Eph信号转导，目前很多信号转导被认为是细胞接触性依赖的，但随着囊泡领域研究的不断深入，越来越多的证据表明很多原本被认为是细胞接触依赖的信号可能同时存在着非细胞接触依赖的作用机制，这篇文章希望引起大家的重视；第2篇介绍了CD63作为外泌体内容物分选系统组成部分发挥了蛋白分选功能；第3篇介绍了血清中EVs及其类似物对实验的影响，暗示我们应当重视囊泡研究过程中的一些假阳性问题，值得大家了解一下；第7篇是欧洲心脏学会发表的对微囊泡影响血管功能的立场性总结综述，相关领域的朋友值得一读。相关文章的原文都在论坛同名贴下，需要的可以到论坛下载。
1. Exosomes mediate cell contact-independent ephrin-Eph signaling during axon guidance. 外泌体介导了轴突发育过程中细胞非接触性ephrin-Eph信号通路的传导。 [J Cell Biol] IF=8.72 PMID：27354374
摘要：由细胞释放的具有膜结构的囊泡被称作细胞外囊泡（EV），它是近些年发现的细胞间通讯的新模式。 Eph受体酪氨酸激酶及其膜定位的ephrin配体在诸如神经元的发育、可塑性和神经元病理性疾病等生物学过程中具有非常重要的作用。到目前为止，研究表明ephrin-Eph信号传导需要直接的细胞接触。虽然ephrin-Eph信号传导的生物学功能已经比较清晰，但我们对其作用机制的理解依旧欠缺。在这篇文章里，我们介绍了不同类型细胞能够释放包含Ephs和ephrins的EVs，这个过程需要复杂的内体蛋白分选系统（ESCRT）参与，并受到神经元活性的调控。用纯化的EphB2（+）EVs处理细胞能够诱导ephrinB1反向信号的传导并引起神经元轴突repulsion。这些结果阐释了独立于细胞接触和蛋白酶水解切割的ephrin-Eph信号传导的新机制，并表明了EphB2（+）EVs参与了神经发育和突触发生。
PS：对轴突发育这块不是很理解，所以一些专有词汇可能翻译的不到位，还请专业人士见谅。这篇文章介绍了本来认为是接触性依赖的信号转导过程ephrin-Eph，研究发现这一过程可以通过囊泡介导实现非接触性传导。目前经典信号通路里还是有不少信号是被认为依赖细胞间接触的，相信这方面会有越来越多颠覆性的数据出来。
2. CD63 Regulates Epstein-Barr Virus LMP1 Exosomal Packaging, Enhancement of Vesicle Production, and Noncanonical NF-κB. CD63调节Epstein-barr病毒LMP1进入外泌体、增强囊泡释放和激活非经典NF-κB信号通路的过程。 [J Virol] IF=4.61 PMID：27974566
摘要：LMP1是Epstein-Barr病毒（EBV）编码的癌蛋白，它能被包装到外泌体等细胞外囊泡（EV）中。LMP1被运输到多泡体（MVBs）中，能够引起外泌体的内容物和功能改变。 携带有LMP1外泌体能够增强肿瘤细胞的生长，迁移和浸润，这证明了LMP1具有能够改变肿瘤微环境和增强EBV相关癌症进展的能力。虽然越来越多的证据表明携带有LMP1的外泌体在癌症发生发展中发挥着重要作用，但对LMP1如何进入这些囊泡的机制依旧不清楚。最近，有研究表明，在纯化蛋白过程中LMP1能够与CD63（一种在晚期内体和溶酶体中富集的高保守性四次跨膜蛋白）被共同纯化出来。在本文，我们证明了CD63对LMP1进入外泌体的重要性。纳米粒子跟踪分析和梯度纯化显示LMP1过表达后能够使细胞外囊泡的释放和囊泡蛋白质的含量均有所增加。针对CD63，利用免疫亲和方式分离的外泌体表现出LMP1的富集。功能上，利用CRISPR / Cas9敲除CD63能够导致含有LMP1的囊泡颗粒释放减少。LMP1的包装过程在CD63敲除细胞中也严重受损，同时伴随着LMP1的核周定位的异常。重要的是，在CD63敲除后，LMP1被运送至脂筏并激活NF-κB和PI3K / Akt通路的功能依旧保持完整，而MAPK / ERK通路和非经典NF-κB活化程度明显增加。这些结果表明CD63是LMP1外泌体运输和LMP1介导的外泌体释放量增加的关键蛋白，可能在限制下游LMP1信号传导中发挥重要作用。IMPORTANCE EBV是一种普遍存在的γ疱疹病毒，与恶性肿瘤如鼻咽癌，伯基特氏淋巴瘤，和霍奇金淋巴瘤的发生有密切关系。在癌症中，EBV利用外泌体将病毒组分如癌蛋白LMP1释放到外界环境，与宿主细胞膜结合来调节细胞与细胞的信号传导。LMP1在外泌体中的富集与这些分泌的囊泡的致癌性增加有密切联系。然而，目前我们对围绕外泌体内容物的包装机制（包括病毒蛋白质）了解程度依然十分有限。我们的研究丰富了大家对这一领域的认知。我们的研究结果对未来进一步了解外泌体的生物发生，蛋白质运输和信号转导的生理和病理机制特别是病毒参与的癌症发生方面具有重要意义。
PS：目前大量的研究都集中在细胞外囊泡功能方面，即囊泡影响靶细胞的状态。本文则是目前关注度比较低的囊泡形成机制及内容物分选方面，CD63是大家非常清楚的外泌体的蛋白标志物，本文介绍了CD63在外泌体内容物分选方面的新发现。这一分选机制主要是病理状态下LMP1病毒蛋白进入外泌体的作用机制。文章没有详细介绍CD63具体如何与LMP1结合和介导后者进入外泌体，这也可能是文章没有能够发表到更优秀杂志上的原因之一。感兴趣的朋友可以读读。
3. Serum extracellular vesicle depletion processes affect release and infectivity of HIV-1 in culture. 血清中细胞外囊泡的去除会影响培养系统中HIV-1病毒的产生和感染性。 [Sci Rep] IF=5.23 PMID：28566772
摘要：细胞外囊泡（EVs）参与细胞间通讯并影响免疫和抗病毒反应等过程。血清是常见的细胞培养基组分，血清中含有大量的EV，因此进行EV相关实验之前必须除去血清中的EV。去除过程对非EV颗粒的影响情况目前还不是十分清楚，但目前有研究表明相比正常血清，去除EV的血清会对细胞的活性和增殖能力有一定的减弱。在本文中，我们检查了通过两种方法去除EV的血清是否影响HIV-1复制。在包括HIV-1潜伏期模型的细胞系中，我们观察到了HIV-1产量的增加，以及细胞行为和活力的变化。将超离去除的血清中的颗粒（富含EV，但可能是其他颗粒）重新补充回培养体系可以抑制HIV-1产量，使其恢复到基线水平。原代细胞对血清去除EV的敏感性较低。在去除EV的血清培养条件下产生的病毒更具传染性。最后我们发现与正常血清相比，在去除EV的血清培养条件下细胞代谢，表面标志物和基因表达具有一定的差异，而miRNA表达谱变化不大。总之，去除EV的血清条件对HIV-1的产生和感染性具有明显的影响。应当严格设置对照以排除细胞培养物在“全血清”与去除EV血清的状态差异以及其他实验变量对结果的影响。同时要设法排除与EVs密切相关或理化性状相似的颗粒对实验的影响。
PS：一篇介绍去除EVs的血清对HIV-1病毒产生及宿主细胞状态影响的文章。这篇文章发现将超离去除的血清中的Evs及共沉淀物加入到培养体系后对细胞的状态有明显的影响。这些发现提示我们在研究过程中要排除一些非EV颗粒对实验带来的假阳性干扰。
4. Serum extracellular vesicles contain protein biomarkers for primary sclerosing cholangitis and cholangiocarcinoma. 血清中的细胞外囊泡包含有原发硬化性胆管炎和胆管癌的蛋白生物标志物。 [Hepatology] IF=11.71 PMID：28555885
摘要：胆管癌（CCA）包括一系列具有异质性的胆道系统肿瘤，一般预后比较差。原发硬化性胆管炎（PSC）等是诱发胆管癌的危险因素之一。非侵入性诊断区分肝内CCA（ICCA）与肝细胞癌（HCC）有时还是比较困难的。 目前还没有能够准确区分PSC，CCA和HCC的非侵入性生物标志物。为了寻找新生物标志物，我们从CCA（n = 43），PSC（n = 30）或HCC（n = 29）患者和健康个体（对照组，n = 32）的血清中分离出细胞外囊泡（EV）并分析了其蛋白质种类及含量。我们通过使用纳米粒子跟踪分析（NTA）发现HCC患者血清EV浓度高于其他各组。通过形态（透射电子显微镜），大小（NTA为〜180nm直径）和标记蛋白（CD9，CD63和CD81通过免疫印迹）分析表明大部分血清EV是外泌体。蛋白质组分析（通过质谱法）发现多个在组间存在明显差异的蛋白。这些蛋白中的几种显示出较高的诊断价值。CCA vs对照组的ROC曲线下最大面积（AUC）为0.878，CCA II期vs对照组为0.905，PSC vs对照组为0.789，PSC非肝硬化 vs对照组为0.806，CCA vs PSC为0.796，CCAⅡ期vs PSC为0.956，HCC vs对照为0.904，iCCA与HCC为0.894。来自CCA病人胆管细胞的EV蛋白质组学分析显示，与正常人相比其致癌蛋白的丰度更高。在免疫缺陷小鼠的肝脏中原位植入CCA病人细胞能够导致血清中出现一些含有类似人致癌蛋白的EV。综上所述，在CCA，PSC和HCC患者血清的EV中发现的新型蛋白质组学特征具有作为临床诊断标志物的潜力。
PS：一篇细胞外囊泡携带的蛋白作为疾病标志物的文章。这应该算是比较典型的标志物筛选类的文章，发表在hepatology这种档次比较高的杂志上，值得大家学习和借鉴一下。
5. Dendritic cell-derived exosomes elicit tumor regression in autochthonous hepatocellular carcinoma mouse models. 树突状细胞来源的外泌体能够引起原发性肝癌鼠模型中肿瘤的减小。 [J Hepatol ] IF=10.59 PMID：28549917
摘要：树突状细胞（DC）来源的外泌体（DEXs）已经逐渐展示出其作为新一类癌症免疫治疗疫苗的潜力。目前肝细胞癌（HCC）是一种严重威胁患者生命的恶性肿瘤，其临床治疗手段十分有限，同时其对免疫治疗的反应性不佳。DEXs是否对HCC具有治疗效果还有待研究。我们对来自表达甲胎蛋白（AFP）的DC（DEXAFP）释放的外泌体在三种不同的HCC小鼠模型中对肿瘤生长和微环境的影响进行了系统性研究。DEXAFP在具有不同抗原和病理异质性的原位、异位及致癌物诱导的HCC肿瘤小鼠模型中引起了强烈的抗原特异性免疫应答，使荷瘤小鼠的肿瘤生长迟缓，并延长了荷瘤小鼠生存期，提升了长期存活率。研究发现，接受DEXAFP治疗的HCC小鼠的肿瘤微环境得到了改善：表达γ-干扰素（IFN-γ）的CD8 + T淋巴细胞明显增多、IFN-γ和白介素-2（IL-2）水平升高；CD25 + Foxp3 +调节T（Treg）细胞、肿瘤部位白细胞介素-10（IL-10）和转化生长因子-β（TGF-β）水平降低。DEXAFP在无胸腺裸鼠模型和CD8 + T细胞耗竭的小鼠模型中则缺乏功效，这表明T细胞有助于DEXAFP介导的抗肿瘤功能。在不同时间点对DEXAFP治疗的原位肝癌小鼠的抗肿瘤效果和免疫微环境的动态检测表明肿瘤抑制过程与免疫微环境激活水平呈正相关。我们的研究结果表明，富含AFP的DEXs可以引发有效的抗原特异性抗肿瘤免疫应答并重塑HCC小鼠的肿瘤微环境，从而为利用无细胞疫苗对HCC进行免疫治疗提供了可能。
PS：将树突状细胞外泌体用于肝癌免疫治疗的报道，这是一个不错的无细胞疫苗系统，感兴趣的可以读读。
6. Legionella pneumophila-Derived Outer Membrane Vesicles Promote Bacterial Replication in Macrophages. Legionella pneumophila. 致病菌来源的菌体外膜泡能够促进细菌在巨噬细胞中的复制增殖。 [PLoS Pathog] IF=7.00 PMID：27105429
PS：这是一篇介绍病原菌释放的囊泡功能的文章。Legionella pneumophila是一种能够诱发肺炎的致病菌，同时是一种革兰氏阴性菌。释放菌体外膜泡是革兰氏阴性菌的一个特性，文章报道了Legionella pneumophila通过释放菌体外膜泡实现对宿主细胞状态的影响，并促进其自身的增殖。
7. Microvesicles in vascular homeostasis and diseases. Position Paper of the European Society of Cardiology (ESC) Working Group on Atherosclerosis and Vascular Biology. 微囊泡对血管生理平衡和疾病的影响：欧洲心脏病学会（ESC）动脉粥样硬化和血管生物学工作组立场文件。 [Thromb Haemost ] IF= 5.25 PMID：28569921
PS：看看权威机构怎么看待微囊泡对血管的影响吧！相关领域的朋友一定要读这一篇。
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