本周hzangs在最新文献中选取了10篇分享给大家。第1篇文章介绍了血浆中细胞外囊泡表面的蛋白冠组成及功能；第二篇文章介绍了单细胞来源细胞外囊泡的分析方法；第6篇文章介绍了人工诱导形成细胞外囊泡的策略；第8篇文章介绍了细胞间SIRT2蛋白的传递和对代谢及轴突维持的功能作用。1.Formation of a protein corona on the surface of extracellular vesicles in blood plasma.
[J Extracell Vesicles] PMID：34520123摘要：在这项研究中，我们测试了血浆中是否在细胞外囊泡 (EV) 周围形成了蛋白冠。我们分离出中等大小的 THP1 细胞新生 EVs 以及 Optiprep 纯化的血小板，并将它们在来自健康受试者和类风湿性关节炎患者的 EV 耗尽血浆中孵育。EV 进行差速离心、尺寸排阻色谱或密度梯度超速离心，然后进行质谱分析。与新生的 EV 相比，血浆蛋白包被的 EV 具有更高的密度，并携带许多新关联的蛋白质。通过共聚焦显微镜、毛细管蛋白质免疫分析、免疫电子显微镜和流式细胞术证实了血浆蛋白和 EV 之间的相互作用。我们确定了 9 种共享的 EV 冠蛋白（ApoA1、ApoB、ApoC3、ApoE、补体因子 3 和 4B、纤维蛋白原 α 链、免疫球蛋白γ2 和 γ4 链），它们似乎是血浆中 EV、病毒和人工纳米颗粒中常见的冠蛋白。这项研究的一个意外发现是蛋白质冠的组成与血浆蛋白质聚集体的高度重叠。我们的发现解释了这一点，即除了弥散的、不规则的蛋白质冠外，大的蛋白质聚集体也与 EV 的表面相关联。具有外部血浆蛋白货物的 EV 诱导人单核细胞衍生的树突细胞的 TNF-α、IL-6、CD83、CD86 和 HLA-DR 表达增加，而不含 EV 的蛋白质聚集体对这些过程没有影响。总之，我们的数据可能会为 EV 制剂中普遍报道的血浆蛋白“污染”的起源提供新的线索，并可能为 EV 研究增加新的视角。2.Identifying extracellular vesicle populations from single cells.
[Proc Natl Acad Sci U S A] PMID：34518226摘要：细胞外囊泡 (EV) 不断从真核细胞和原核细胞中分泌出来。EV，包括被称为外泌体的囊泡等，可能对细胞信号传导和患病细胞的发生率产生影响。在这份手稿中，我们介绍了一个捕获、量化和表型分类单细胞分泌的 EV 的平台。使用约 300 pL 的微流体室来捕获和分离单个细胞。这些腔室内分泌的 EV 被表面固定的单克隆抗体 (mAb) 捕获，不考虑它们的细胞内来源。针对质膜和胞质蛋白的免疫染色与高度敏感的多色全内反射荧光显微镜相结合，以表征固定化囊泡。高分辨率图像的数据分析允许将每个检测到的 EV 分配给 15 个独特的群体之一，并证明即使在单细胞水平上也存在高度异质的表型。分析还显示，每种 mAb 分离出表型不同的 EV，并且当靶向 CD63 而不是 CD81 时，更多的囊泡被有效固定。最后，我们展示了当酶中性鞘磷脂酶被抑制时，如何在分泌的囊泡中获得异质抑制。3.Neutralization of SARS-CoV-2 pseudovirus using ACE2-engineered extracellular vesicles.
使用 ACE2 工程细胞外囊泡中和 SARS-CoV-2 假病毒。[Acta Pharm Sin B] PMID：34522576摘要：2019 年冠状病毒病 (COVID-19) 在世界范围内的传播导致了压力大的医疗负担和全球健康危机。制定有效的措施来保护人们免受感染是一项紧迫的需要。阻断血管紧张素转换酶 2 (ACE2) 与 S 蛋白之间的相互作用被认为是抗严重急性呼吸综合征冠状病毒 2 (SARS-CoV-2) 药物的重要靶点。全长 ACE2 蛋白可能是阻止 SARS-CoV-2 早期进入宿主细胞的潜在药物。在这项研究中，通过使用带有诱饵受体 ACE2 的细胞外囊泡 (EV) 来中和 SARS-CoV-2。我们开发了一种治疗策略，制备嵌入工程ACE2（EVs-ACE2）的EV；EVs-ACE2 来自具有稳定 ACE2 表达的工程细胞系。EVs-ACE2 对抗 SARS-CoV-2 的潜在影响已通过使用具有 S 蛋白的假病毒（S-pseudovirus）的体外和体内中和实验证明。EVs-ACE2 可以抑制 S-假病毒在各种细胞中的感染，重要的是，鼻内给药 EVs-ACE2 治疗的小鼠可以抑制 S-假病毒进入粘膜上皮。因此，鼻内 EVs-ACE2 可能是一种预防 SARS-CoV-2 感染的预防药物。这种基于 EV 的策略为 COVID-19 药物开发提供了一条潜在途径。4.Altered ceramide metabolism is a feature in the extracellular vesicle-mediated spread of alpha-synuclein in Lewy body disorders.
神经酰胺代谢改变是路易体病中α-突触核蛋白细胞外囊泡介导传播的一个特征。[Acta Neuropathol] PMID：34514546摘要：葡糖脑苷脂酶 (GBA) 的突变是路易体病 (LBD) 的最普遍的遗传风险因素 - 统称为帕金森病、帕金森病痴呆和路易体痴呆。尽管存在这种遗传关联，但 GBA 突变如何增加患 LBD 的易感性仍不清楚。我们研究了有和没有 GBA 突变情况下LBD 和对照组脑组织中 LBD 特异性葡糖脑苷脂酶缺陷、GBA 相关通路和 α-突触核蛋白水平之间的关系。我们发现 LBD 的特点是鞘脂代谢改变，神经酰胺种类显着升高，而与 GBA 突变无关。由于细胞外囊泡 (EV) 可以通过传播与疾病相关的脂质和蛋白质参与 LBD 发病机制，我们研究了来自 GBA 突变携带者和非携带者的死后脑脊液 (CSF) 和脑组织的 EV。从 LBD 脑脊液和额叶皮层纯化的 EV 含有大量神经酰胺和神经变性相关蛋白，包括 α-突触核蛋白和 tau。我们的体外研究表明，LBD EV 构成一个“病理包”，能够诱导野生型 α-突触核蛋白的聚集，通过 α-突触核蛋白-神经酰胺相互作用和病理形式的 α-突触核蛋白的存在介导。总之，我们的研究结果表明，神经酰胺代谢异常是 LBD 的一个特征，构成了有希望的生物标志物来源，并且 GBA 突变可能会通过溶酶体缺乏加速散发性 LBD 发生的病理过程。5.What we know on the potential use of exosomes for nanodelivery.
[Semin Cancer Biol] PMID：34517111摘要：抗肿瘤治疗正在考虑使用天然纳米囊泡（称为外泌体）作为新旧抗癌分子的理想载体的可能性。这是为了提高疗效，同时降低物理、化学和生物分子的全身毒性。通过模拟自然界中真正发生的事情，外泌体实际上可能会提高仿生水平。尽管细胞外释放的囊泡包括微囊泡 (MV) 和外泌体，但只有外泌体的大小可能被认为适合用于此目的，这与广泛使用的人工纳米颗粒（如脂质体）类似。事实上，最近的报告表明，外泌体能够使用不同的机制与器官内或远处的靶细胞相互作用。关于外泌体还有很多待了解的问题，以冰山为例，目前，我们正在寻找可见的冰山顶部，我们对这些纳米囊泡的大部分了解仍在海水以下。事实上，我们知道正常细胞释放的外泌体总是会引发积极的影响，而病理状态下的细胞释放的外泌体，如肿瘤，可能会引起不希望的、危险的，而且大多是未知的影响。迄今为止，我们有许多可用的临床前数据，可能有助于考虑外泌体作为癌症治疗中的递送纳米装置的战略用途。然而，这篇评论想批判性地强调两个实际上阻碍该领域进一步讨论的重要点：(i) 目前临床数据几乎不存在；(ii) 用于递送药物的外泌体的最佳细胞来源确实有待确定。面对这两点很可能有助于找出这个非常重要的问题，以改进未来最好的抗癌治疗。6.Bottom-up assembly of biomedical relevant fully synthetic extracellular vesicles.
摘要：细胞外囊泡 (EV) 是细胞间通讯的基础，几乎影响细胞生理学的每个过程。然而，由于它们错综复杂的分子复杂性，缺少关于其信号机制的定量知识，阻碍了它们的治疗应用。我们使用了一种互补的定量工程方法，该方法基于具有精确控制的脂质、蛋白质和 RNA 组成的全功能 EV 的顺序合成自下而上组装。我们展示了合成 EV 的功能类似于天然 EV，并展示了它们用于伤口愈合和新血管形成治疗的可编程治疗管理。我们应用转录组分析来系统地解码单个 EV 成分之间的协同效应，从而实现分析解剖和对 EV 信号的基本理解。7.Engineering and loading therapeutic extracellular vesicles for clinical translation: A data reporting frame for comparability.
用于临床转化的治疗性细胞外囊泡的工程化：可比性的数据报告框架。[Adv Drug Deliv Rev] PMID：34509573摘要：细胞外囊泡 (EV) 已成为新的药物递送系统和可再生的无细胞效应器，超越学术研究进入工业研发 (R&D)。许多概念验证研究现已发表，描述了药物、纳米颗粒或生物制剂的递送，其中包括核酸、蛋白质、病毒等。他们的主要兴趣依赖于其内在的生物相容性、靶向能力和生物活性。用外源性治疗药物/纳米颗粒或成像示踪剂加载 EV 的可能性为扩展 EV 治疗特性和启用 EV 跟踪开辟了前景。临床转化仍然受到难以用大规模、高效和 cGMP 方法生产和加载 EV 的阻碍。在这篇综述中，我们批判性地讨论了与 EV 工程相关的重要概念和可用的方法，特别关注适合临床转化的技术。此外，我们提供了一个暂定的数据报告框架，以支持该领域的可比性和标准化。
8.Oligodendrocytes enhance axonal energy metabolism by deacetylation of mitochondrial proteins through transcellular delivery of SIRT2.
少突胶质细胞通过跨细胞传递 SIRT2 使线粒体蛋白脱乙酰化，从而增强轴突能量代谢。
[Neuron] PMID：34506725
摘要：神经元需要维持轴突中的 ATP 稳态，而轴突非常容易受到生物能量衰竭的影响。在这里，我们阐明了一种跨细胞信号传导机制，通过该机制，少突胶质细胞通过 NAD 依赖性脱乙酰酶 SIRT2 的跨细胞递送来支持轴突能量代谢。 SIRT2 在神经元中检测不到，但富含于少突胶质细胞并在外泌体中释放。通过删除 sirt2、敲低 SIRT2 或阻止外泌体释放，我们证明了 SIRT2 的跨细胞传递对于轴突能量增强至关重要。质谱和乙酰化分析表明，用来自 WT 的少突胶质细胞条件培养基处理的神经元，但未敲除 Sirt2，表现出线粒体腺嘌呤核苷酸转位酶 1 和 2 (ANT1/2) 的强烈脱乙酰化。将填充有 SIRT2 的外泌体体内递送到有髓鞘轴突中可以挽救 Sirt2 敲除小鼠脊髓中的线粒体完整性。因此，我们的研究揭示了少突胶质细胞到轴突的 SIRT2 传递，它通过使线粒体蛋白脱乙酰来增强 ATP 的产生，为促进神经系统疾病中的轴突生物能代谢提供了一个靶点。9.Apoptotic Extracellular Vesicles Ameliorate Multiple Myeloma by Restoring Fas-Mediated Apoptosis.
凋亡细胞外囊泡通过恢复 Fas 介导的细胞凋亡改善多发性骨髓瘤。摘要：细胞凋亡对于维持身体稳态至关重要，凋亡细胞可以产生大量凋亡细胞外囊泡 (apoEVs)。几种类型的癌细胞显示出细胞表面 Fas 表达减少，因此能够逃避 Fas 配体诱导的细胞凋亡。然而，尚不清楚正常细胞来源的 apoEVs 是否可以调节肿瘤生长。在这项研究中，我们表明 apoEVs 可以诱导多发性骨髓瘤 (MM) 细胞凋亡并抑制 MM 细胞生长。系统性输注间充质干细胞 (MSC) 衍生的 apoEVs 可显着延长 MM 小鼠的寿命。从机制上讲，apoEVs 直接接触 MM 细胞，通过引起 Ca2+ 流入和胞质 Ca2+ 升高来促进 Fas 从细胞质运输到细胞膜。随后，apoEVs 使用它们的 Fas 配体激活 MM 细胞中的 Fas 通路，导致细胞凋亡的开始。该研究确定了 apoEVs 在诱导 MM 细胞凋亡中的作用，并表明 apoEVs 治疗 MM 的潜力。10.Establishment of a simplified dichotomic size-exclusion chromatography for isolating extracellular vesicles toward clinical applications.
建立用于临床应用的分离细胞外囊泡的简化尺寸排阻色谱法。[J Extracell Vesicles] PMID：34514732摘要：尺寸排阻色谱 (SEC) 是一种广泛采用的方法，用于从复杂样品中分离细胞外囊泡 (EV)。SEC 可以有效去除高丰度蛋白质，但通常需要使用多样化的色谱柱设置进行多次分馏操作。在这项研究中，我们旨在建立一种简化的 SEC 方法来获得高质量的 EV。将所有三种交联 Sepharose 树脂与 FBS 和人血清 (HS) 样品类型进行比较，CL-6B 和 CL-4B 在常规 SEC 中表现出优于 CL-2B 的性能，因为 EV 和蛋白质峰明显更窄，且具有更高的分辨率和 EV 纯度。通过将柱床体积增加到 20 ml，CL-6B 和 CL-4B 色谱柱的分辨率可以显着提高，而 CL-6B 色谱柱的性能最佳，具有更高的颗粒产量和更紧密的 EV 峰。使用 CL-6B 20 ml 色谱柱，我们进一步建立了一种简化的二分法 SEC 方法，该方法只需要两次批量洗脱即可获得洗脱液 1 中的 EV 和洗脱液 2 中的蛋白质。我们进一步证明这种 CL-6B 柱可重复用于至少连续 10 次，二分 SEC 适用于从荧光标记和未标记的 SW620 细胞的 HS 和无 FBS 上清液中分离 EV。蛋白质组学分析表明，虽然这两种方法在从 EV 中去除不同的共分离污染物蛋白的能力不同，但二分法 SEC 和超速离心可以以相当的纯度从人血浆中分离 EV。这种二分 SEC 具有用于临床测试和/或基础研究的 EV 制备的潜力。
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