【2021-25期】This Week in Extracellular Vesicles

本周hzangs在最新文献中选取了11篇分享给大家，第1篇文章介绍了一种可以用于心肌梗塞后心脏修复的外泌体喷雾剂，细胞外囊泡在心脏损伤修复中的功能报道越来越完善，相信它可以走的更远；第2篇文章综述了目前细胞外囊泡的大规模生产技术研究情况；第3篇文章综述了植物与微生物之间细胞外囊泡的交流；第4篇文章主要介绍了目前牛乳中细胞外囊泡RNA的研究进展；第8篇文章主要报道了肠道菌群来源细胞外囊泡的研究进展。

1.A Minimally Invasive Exosome Spray Repairs Heart after Myocardial Infarction.

一种微创外泌体喷雾修复心肌梗塞后的心脏。

[ACS Nano] IF=14.588 PMID：34152126

摘要：心肌梗死 (MI) 仍然是全世界最常见的死亡原因。许多 MI 幸存者会遭受复发性心力衰竭 (HF)，这已被认为是不良预后的决定因素。尽管通过直接经皮冠状动脉介入治疗 MI 的早期存活率成功提高，但 MI 后 HF 正成为晚期发病率、死亡率和医疗费用的主要驱动因素。近十年来，再生医学的发展为MI 治疗带来了希望。间充质干细胞 (MSC) 衍生的外泌体已被确定为心脏再生干细胞旁分泌因子的重要组成部分。然而，它的再生能力受到心脏输送效率低的阻碍。我们设计、制造和测试了一种基于 MSC 外泌体和生物材料的微创外泌体喷雾剂 (EXOS)。在急性心肌梗死小鼠模型中，EXOS 改善了心脏功能并减少了纤维化，并促进了损伤后心脏的内源性血管肌生成。我们进一步测试了 EXOS 在猪模型中的可行性和安全性。我们的结果表明，EXOS 是一种有前景的策略，可以为心脏修复提供治疗性外泌体。

2.Technological advances towards extracellular vesicles mass production.

细胞外囊泡大规模生产的技术进步。

[Adv Drug Deliv Rev] IF=13.3  PMID：34147532

摘要：因为它们的再生或免疫调节特性以及它们作为货物运输工具的潜力，细胞外囊泡 (EV) 正成为生物治疗学中必不可少的参与者。但是，实现这些基于 EV 的疗法，还存在许多挑战，例如降低治疗成本所必需的大规模生产。在此，我们回顾了一些关于高产量细胞外囊泡制造的先进工作。一种方法是开发大规模细胞培养平台，而另一些方法则侧重于细胞刺激以提高每个细胞的颗粒产量。这可以通过适度的物理化学应力或通过将细胞膜破坏成自动组装的囊泡状颗粒来实现。我们批判性地比较了这些不同的技术，牢记该领域仍然缺乏通用的表征标准，强调治疗效力评估的重要性，并讨论在当前临床试验中确定的大规模生产策略。

3.Message in a Bubble: Shuttling Small RNAs and Proteins Between Cells and Interacting Organisms Using Extracellular Vesicles.

泡泡中的信息：使用细胞外囊泡在细胞和相互作用的生物体之间穿梭递送小 RNA和蛋白质。

[Annu Rev Plant Biol] IF=19.54  PMID：34143650

摘要：植物细胞和相互作用的微生物之间的通讯需要功能分子在细胞外环境的分泌和吸收，这对于植物及其病原体的生存至关重要。细胞外囊泡 (EV) 是脂质双层封闭的囊泡，可将 RNA、蛋白质和代谢物从供体细胞输送到受体细胞，并参与许多细胞过程。新出现的证据表明，植物和微生物 EV 在宿主和相互作用微生物之间的跨界分子交换中发挥重要作用，以调节宿主免疫和病原体毒力。最近的研究表明，植物 EV 通过将小 RNA (sRNA) 包裹起来并将其递送到病原体中，起到防御系统的作用，从而介导跨物种和跨界的 RNA 干扰以沉默毒力相关基因。本综述侧重于我们对植物和微生物 EV 及其在宿主和病原体之间运输调节分子（尤其是 sRNA）中作用理解方面的最新进展。因为 EV 功能依赖于这些重要过程，因此还讨论了 EV 的生物发生和分泌。

4.Biological Characteristics and Roles of Noncoding RNAs in Milk-Derived Extracellular Vesicles.

乳源性细胞外囊泡中非编码 RNA 的生物学特性和作用。

[Adv Nutr] IF=7.265  PMID：33080010

摘要：细胞外囊泡 (EV) 在细胞间蛋白质、脂质和核酸的运输中具有多种作用，并且它们是细胞间通讯的介质。EV 中存在的非编码 RNA (ncRNA)，包括微 RNA、长链非编码 RNA 和环状RNA，已被发现参与复杂的相互作用网络并调节动物的多种基因。牛奶是人类和其他哺乳动物的重要营养来源。有证据表明，牛奶衍生的 EV 含有丰富的 ncRNA，这些ncRNA 是稳定的，可以运输给后代和其他消费者。目前的数据表明，牛奶 EV ncRNA 与许多生物过程之间存在密切联系，这些 ncRNA 已引起越来越多的关注，并可能在受体中发挥表观遗传调控作用，但仍需进一步研究以了解它们的确切作用。本综述介绍了牛奶 EV ncRNA 的基本信息，根据现有知识总结了它们的表达谱、生物学特性和功能，并讨论了它们的生物学作用、不确定问题和前景。我们的目标是更深入地了解牛奶 EV ncRNA 对后代的生理影响，并为该领域的未来研究提供参考。

5.Gene-engineered exosomes-thermosensitive liposomes hybrid nanovesicles by the blockade of CD47 signal for combined photothermal therapy and cancer immunotherapy.

通过阻断 CD47 信号的基因工程外泌体-热敏脂质体混合纳米囊泡用于联合光热疗法和癌症免疫疗法。

[Biomaterials] IF=10.317 PMID：34147721

摘要：CD47 在各种肿瘤细胞上过表达，通过与信号调节蛋白α (SIRPα) 结合激活“不要吃我”的信号，导致从单核吞噬细胞系统的免疫逃逸(MPS)。由于在血液中的停留时间短、对肿瘤细胞的靶向性差以及 MPS 的加速清除，将治疗药物输送到肿瘤部位也是一个巨大的挑战。在此，我们通过将基因工程外泌体与载药热敏脂质体融合，设计了一种混合治疗性纳米囊泡，命名为 hGLV。我们证明了 CD47 过表达的 hGLV 表现出长的血液半衰期，并通过阻断 CD47 信号来改善巨噬细胞介导的肿瘤细胞的吞噬作用。此外，所得hGLV可以显着靶向小鼠的同源肿瘤，实现在肿瘤部位的优先积累。重要的是，装载光热剂的hGLV 可以在静脉注射后在激光照射下实现优异的光热治疗 (PTT)，彻底消除肿瘤，导致免疫原性细胞死亡并产生大量肿瘤相关抗原，从而促进未成熟树突的成熟。细胞在共包封的免疫佐剂的帮助下触发强烈的免疫反应。基于 CD47 免疫检查点阻断的混合纳米囊泡可以成为癌症治疗药物递送的有前途的平台。

6.Extracellular vesicles from mesenchymal stromal cells: Therapeutic perspectives for senescence targeting inosteoarthritis.

来自间充质基质细胞的细胞外囊泡：骨关节炎中靶向衰老的治疗前景。

[AdvDrug Deliv Rev] IF=13.3  PMID：34166759

摘要：骨关节炎 (OA) 是一种常见的与年龄相关的疾病，与关节组织中大量衰老细胞有关。据报道，衰老是 OA 发病机制的主要驱动因素之一，特别是通过衰老相关分泌表型 (SASP) 因子的释放。SASP 因子以单分子形式分泌和/或包装在细胞外囊泡 (EV) 中，从而有助于衰老表型的传播。因此，已经测试了使用 senolytics 或 senomorphics 靶向衰老细胞，并且已经在小鼠模型中报告了 OA 相关特征的改善。间充质基质细胞 (MSCs) 及其衍生的 EVs (MSC-EVs) 是 OA 的有前途的治疗方法，通过产生多种因子发挥多效性。然而，MSCs和MSC-EVs的功能会受到衰老的影响。在这篇综述中，我们讨论了衰老环境对衰老MSC-EVs功能的影响以及 OA 背景下 MSC-EVs 的抗衰老特性。

7.Nociception and Pain: New Roles for Exosomes.

伤害感受和疼痛：外泌体的新角色。

[Neuroscientist] IF=6.5  PMID：34166130

摘要：从一个细胞到另一个细胞的信息交换依赖于数百种不同分子的释放，包括小肽、氨基酸、核苷酸、RNA、类固醇、类视色素或脂肪酸代谢物。它们中的许多作为游离分子释放到细胞外基质中，而其他一些则可能是细胞囊泡货物的一部分。小的细胞外囊泡 (30-150 nm)，也称为外泌体，是神经系统中细胞间通讯的已知机制。外泌体参与了多种神经系统疾病的发病机制，包括阿尔茨海默病和帕金森病。令人兴奋的新证据表明，外泌体还调节感觉过程的机制，包括伤害感受。本综述的目的是总结有关外泌体生物发生、小囊泡分离和纯化方法及其在伤害感受中的作用的文献。我们还提供有关外泌体作为疼痛生物标志物或新疗法的潜在应用的见解。

8.Gut-microbiota-derived extracellular vesicles: Overlooked mediators in host-helminth interactions?

肠道微生物群衍生的细胞外囊泡：宿主-微生物相互作用中被忽视的介质？

[Trends Parasitol] IF=6.918  PMID：34154932

摘要：蠕虫感染会影响哺乳动物肠道微生物群的组成；然而，迄今为止，支持这些相互作用的机制尚不清楚。在本文中，我们提出微生物群衍生的细胞外囊泡可能代表宿主-蠕虫-微生物组串扰中的关键参与者，并概述了阐明它们在宿主-寄生虫关系中的作用的未来方向。

9.MYC- and MIZ1-dependent vesicular transport of double-strand RNA controls immune evasion in pancreatic ductal adenocarcinoma.

MYC和MIZ1依赖性双链RNA的囊泡转运控制胰腺导管腺癌的免疫逃避。

[Cancer Res] IF=9.727  PMID：34145038

摘要：MYC 癌蛋白的失调表达使肿瘤细胞能够逃避免疫监视，但对这种监视的潜在机制知之甚少。我们在这里展示了内源性 MYC 保护由 KRASG12D 和TP53R172H 驱动的胰腺导管腺癌免于被免疫系统根除。删除 TANK 结合激酶 1 (TBK1) 绕过了对高 MYC 表达的要求。TBK1 由于双链 RNA (dsRNA) 的积累而活跃，双链 RNA (dsRNA) 源自位于核基因内含子中的反向重复元件。核衍生的 dsRNA 被包装到细胞外囊泡中，随后被 Toll 样受体 3 (TLR3) 识别，以自分泌或旁分泌方式激活 TBK1 和下游 MHC I 类表达，然后在溶酶体中降解。MYC 通过与 MIZ1 的关联抑制dsRNA 加载到 TLR3 上及其随后的降解。总的来说，这些发现表明 MYC 和 MIZ1 抑制了一种监视途径，该途径将 mRNA 加工过程中的干扰信号传递给免疫系统，从而促进胰腺导管腺癌中的免疫逃避。

10.Harnessing EV communication torestore antitumor immunity.

利用EV通信恢复抗肿瘤免疫。

[Adv Drug Deliv Rev] IF=13.3  PMID：34144088

摘要：恢复有效的抗肿瘤免疫反应以治愈癌症是一种很有前途的策略，但受到肿瘤和免疫细胞之间错综复杂的信号串扰的挑战。虽然早已确定肿瘤细胞逃避免疫识别而获得的特征，但直到最近才认识到细胞外囊泡 (EV) 参与的免疫激活阻断。通过协助癌细胞以（糖）蛋白、脂质、核酸和代谢调节剂的形式传递免疫调节信号，EVs 成为免疫抑制的有效介质。阻止它们的作用可能会重新激活免疫细胞功能和天然的抗肿瘤免疫反应。或者，可以利用 EV 通信来提高抗肿瘤免疫力。事实上，对 EV 生物学的新的基本见解指导了“合理设计的”EV 的体外生产，这些 EV 可以用作抗肿瘤疫苗或执行功能任务。在这篇综述中，我们讨论了癌症 EV 免疫调节的最新发现，并探讨了如何靶向或利用 EV 介导的通讯来恢复免疫作为癌症治疗的一种手段。

11.Extracellular vesicles from human iPSCs enhance reconstitution capacity of cord blood-derived hematopoietic stem and progenitor cells.

来自人类 iPSC 的细胞外囊泡增强脐带血衍生的造血干细胞和祖细胞的重建能力。

[Leukemia] IF=8.665  PMID：34140648

摘要：脐带血 (CB) 是用于骨髓 (BM) 重建的造血干细胞和祖细胞 (CB-HSPC) 的来源，但目前 CB-HSCPC 数量不足且缺乏有效增加 CB-HSPC 功能的体外方法。由于人类诱导的多能干细胞 (hiPSCs) 衍生的细胞外囊泡已被证明能够调节其他细胞特性，我们第一次使用了hiPSC衍生的 EVs (hiPSC-EVs) 来增强造血潜力的CB 衍生的 CD45dimLin-CD34+ 细胞级分，其中富含 CB-HSPC。我们证明 hiPSC-EVs 改善了 CB-HSPCs 的功能特性，这对其造血能力至关重要，包括代谢、造血和克隆潜能以及存活、对基质细胞衍生因子 1 的趋化反应和体外对造血生态位模型成分的粘附。此外，hiPSC-EVs 增强了体内 CB-HSPCs 的归巢和植入。这种现象可能与 hiPSC-EV 治疗后 CB-HSPC 中信号通路的激活有关，如基因表达和蛋白激酶活性水平所示。总之，hiPSC-EVs可用作 CB-HSPCs 能力的体外调节剂，以增强其功能特性并增强 CB 衍生细胞在 BM 重建中的未来实际应用。