本周hzangs在最新文献中选取了10篇分享给大家，第1篇文章主要介绍了细胞外囊泡在心血管疾病中的功能和应用；第2篇文章主要介绍了肥胖对细胞外囊泡的内容物及功能影响；第5篇文章介绍了一种利用细胞外囊泡进行量子点包装并用于光热治疗的新策略；第6篇文章综述了促进或抑制细胞外囊泡释放的策略；第7篇文章介绍了一种细胞外囊泡相关RNA的检测新技术设备。
1.Extracellular vesicles in cardiovascular disease: Biological functions and therapeutic implications.
心血管疾病中的细胞外囊泡：生物学功能和治疗意义。
[Pharmacol Ther] PMID：34687770
摘要：细胞外囊泡 (EV)，包括外泌体和微囊泡，是从细胞中自然释放的脂质双层颗粒。虽然外泌体作为多泡内体 (MVE) 的腔内囊泡 (ILV) 形成并在 MVE 与质膜融合后释放到细胞外空间，但微泡是通过质膜的直接向外出芽产生的。外泌体和微泡具有相同的膜取向，不同但重叠的大小；它们的货物内容被选择性包装并取决于源细胞类型和功能状态。外泌体和微泡都可以将生物活性 RNA、蛋白质、脂质和代谢物从供体转移到受体细胞，并影响受体的生物学特性。在过去的十年中，它们作为心血管生理学和病理学中有效的组织间传播者的潜在作用越来越受到重视。此外，EVs 是用于疾病诊断和预后的生物标志物的有吸引力的来源，因为它们通过与疾病发病机制密切相关的细胞过程获得复杂的货物。此外，从各种干细胞/祖细胞群中获得的 EV 已在各种心血管疾病的临床前模型中作为无细胞疗法进行了测试，并显示出明确令人鼓舞的益处。在这里，我们总结了最近关于 EV 在缺血性心脏病和心力衰竭中的生物学功能的研究结果，以及它们作为新型诊断生物标志物和治疗机会的潜力。
2.The impact of obesity on adipocyte-derived extracellular vesicles.
肥胖对脂肪细胞衍生的细胞外囊泡的影响。
[Cell Mol Life Sci] PMID：34677643
摘要：最近，脂肪细胞衍生的细胞外囊泡 (EVs) 与肥胖及其合并症相关的新兴作用已得到认可。在肥胖受试者中，脂肪细胞肥大生长并且处于压力之下。功能障碍的脂肪细胞会失调包括外泌体在内的 EV 中生物成分的组装。本文批判性地回顾了目前关于肥胖对诱导病理生理变化的外泌体货物含量影响的研究结果。此外，这篇综述还总结了对肥胖如何影响脂肪细胞来源的外泌体的生物发生和外泌体分泌的理解。此外，还将讨论不同脂肪库中外泌体含量的差异，以及肥胖对脂肪组织巨噬细胞和脂肪细胞衍生干细胞等基质血管部分衍生的外泌体的影响。将总结基于外泌体的疗法的当前发展和潜在应用。该综述为设计用于治疗肥胖及其合并症的新型外泌体疗法提供了重要信息。
3.Identification of altered exosomal microRNAs and mRNAs in Alzheimer's Disease.
阿尔茨海默病中改变的外泌体 microRNA 和 mRNA 的鉴定。
[Ageing Res Rev] PMID：34710587摘要：阿尔茨海默病 (AD) 是一种进行性神经退行性疾病，其特征是记忆力和认知功能下降。外泌体携带多种重要信息，如母细胞的蛋白质、脂质、DNA 和 RNA。据报道，外泌体在神经系统生理学和神经退行性疾病中起着关键作用。然而，外泌体在 AD 进展中的功能尚未完全阐明。在这项研究中，我们检测了来自 AD 和健康小鼠的外泌体中 mRNA 和 miRNA 的表达模式。两组之间共有1320个mRNA和29个miRNA在外泌体中差异表达。随后，通过qRT-PCR验证了AD小鼠中Chi3l1的下调和Rhog的上调。同时，还通过qRT-PCR检测了AD组miR-148a-5p的下调和miR-27a-5p的上调。通过GO和KEGG分析确定差异表达mRNA和miRNA潜在靶基因的功能。根据ceRNA假说，我们建立了circRNA-lncRNA-miRNA-mRNA的整合ceRNA网络。总之，外泌体 lncRNAs、mRNAs、circRNAs 和 miRNAs 被确定参与 AD 的进展，这可能是 AD 的生物标志物和治疗靶点。4.Cell-Matrix Interactions Regulate Functional Extracellular Vesicle Secretion from Mesenchymal Stromal Cells.
细胞-基质相互作用调节间充质基质细胞的功能性细胞外囊泡分泌。
[ACS Nano] PMID：34677951摘要：细胞外囊泡 (EV) 是细胞分泌的颗粒，具有广泛的潜力，通过将货物运送到程序靶细胞来治疗组织损伤。然而，由于对微环境线索如何在纳米尺度上调节 EV 的分泌，我们了解并不完全。提高每个细胞的功能性 EV 的产量仍然具有挑战性。我们表明，接种在工程水凝胶上的间充质基质细胞 (MSCs) 模拟软组织的弹性，整合素配体密度较低，每个细胞分泌的 EVs 比接种在刚性塑料基材上的 MSCs 多 10 倍，而不会影响其治疗活性或用于解决小鼠急性肺损伤的货物。从机制上讲，细胞内 CD63+ 多泡体 (MVB) 在较软的水凝胶上的 MSC 内运输速度更快，导致 MVB 与质膜融合的频率增加以分泌更多的 EV。肌动蛋白相关蛋白 2/3 复合物但不是肌球蛋白 II 限制了水凝胶上 MSC 的 MVB 转运和 EV 分泌。结果为生物材料设计提供了合理的基础，以改善EV分泌，同时保持其功能。5.Strong Penetration-Induced Effective Photothermal Therapy by Exosome-Mediated Black Phosphorus Quantum Dots.
外泌体介导的黑磷量子点强渗透诱导的有效光热疗法。
[Small] PMID：34679230摘要：纳米癌症医学，如光热疗法（PTT），作为一种有前景的无副作用解决癌症的方法，纳米粒子在体内循环过程中面临着巨大的生物屏障，包括血液中的纳米生物相互作用、纳米粒子在巨噬细胞系统中的分离，肿瘤溢出效应，尤其是纳米粒子的肿瘤内分布不均匀，这给希望蒙上了阴影。为了解决肿瘤内分布的问题，通过电穿孔方法将黑磷量子点（BPQDs）包装到外泌体载体（EXO）中，引入了一种有效的光热剂。随着更好治疗的改善和适当的稳定性，由此产生的 BPQDs@EXO 纳米球（BEs）表现出良好的生物相容性、长循环时间和优异的肿瘤靶向能力，因此在体内高效肿瘤消融证明了令人印象深刻的 PTT 效率。重要的是，EXO 对类器官的巨大渗透性与 BE 一起出现，这有力地促进了高效杀伤能力。由于高 PTT 效率和最小的副作用，这些基于 BP 的纳米球必须具有很高的临床潜力。6.Promotion or inhibition of extracellular vesicle release: Emerging therapeutic opportunities.
促进或抑制细胞外囊泡释放：新兴的治疗机会。
[J Control Release] PMID：34695524摘要：细胞外囊泡 (EVs) 是细胞间通讯的载体，在生理和病理条件下从各种细胞类型中释放出来，对身体有不同的影响。在生理条件下，EVs 介导细胞间和组织间的通讯并参与维持体内平衡。某些 EV 类型已成为各个领域的生物治疗剂，例如无细胞再生医学、药物递送和免疫治疗。然而，细胞外囊泡的低产量是这些疗法大规模实施的瓶颈。相反，在其他情况下，微环境中更多的 EV会加剧病情，如肿瘤转移、病毒颗粒传播和神经退行性疾病的传播，抑制 EV 分泌可能会延缓这些疾病的进展。因此，EV释放的促进和抑制具有巨大的研究潜力和广阔的应用前景，是一个新的、有发展前景的领域。我们首先回顾了基于 EV 生物发生机制的 EV 释放调节方法和治疗机会，并考虑了副作用和挑战。7.A portable system for isothermal amplification and detection of exosomal microRNAs.
用于外泌体 microRNA 等温扩增和检测的便携式系统。
[Biosens Bioelectron] PMID：34695686摘要：外泌体微RNA（miRNA）在细胞间通讯中发挥关键作用，以调节靶细胞中的基因表达，并具有作为疾病诊断生物标志物的巨大潜力。本文报道了一种用于快速分析外泌体 miRNA 的片上外泌体 miRNA 扩增和检测系统。紧凑型系统由两个连接的流动池组成，分别用于处理外泌体和检测 miRNA。使用片上指数扩增反应 (EXPAR) 测定法定量测量从外泌体中提取的 miRNA。传感器芯片旨在为 EXPAR 存储多个寡核苷酸模板，混合样品和试剂，并同时分析多个感兴趣的外泌体 miRNA。为了促进 miRNA 分析，在 IoT 平台上构建了便携式检测仪器，使用低成本微控制器执行 EXPAR 检测、收集荧光图像和分析扩增曲线。在这里，我们研究了来自组织巨噬细胞的三种不同表型的外泌体携带的 miRNA 谱。经济实惠的仪器、快速检测、多重分析以及一次性传感器芯片，将促进使用外泌体 miRNA 的即时液体活检测试的发展。8.Mesenchymal stem cell-derived small extracellular vesicles mitigate oxidative stress-induced senescence in endothelial cells via regulation of miR-146a/Src.
间充质干细胞衍生的小细胞外囊泡通过调节 miR-146a/Src 减轻氧化应激诱导的内皮细胞衰老。
[Signal Transduct Target Ther] PMID：34675187摘要：衰老的内皮细胞（ECs）会损害血管内皮的完整性，导致血管老化和一系列疾病，如动脉粥样硬化、糖尿病。最近的研究表明，小细胞外囊泡 (sEV) 具有将生物活性分子转移到受体细胞中并诱导表型变化的潜力,是这些疾病的潜在治疗手段。由于间充质干细胞 (MSC) 长期以来被认为是再生医学中的重要来源细胞，因此我们在此研究了 MSC 衍生的 sEV (MSC-sEV) 在 EC 衰老中的作用和机制。体外结果表明，MSC-sEV 减少了衰老生物标志物，降低了衰老相关分泌表型 (SASP)，挽救了氧化应激诱导的衰老 EC 中的血管生成、迁移和其他功能障碍。在体内自然衰老和 2 型糖尿病小鼠伤口愈合模型（两者都具有衰老的内皮细胞）中，MSC-sEV 促进伤口闭合和新血管形成。机制上，miRNA 微阵列分析显示 miR-146a 在 MSC-sEV 中高表达，并且在 MSC-sEV 处理后在 EC 中也上调。miR-146a 抑制剂消除了 MSC-sEV 对衰老的刺激作用。此外，我们发现 miR-146a 可以抑制 Src 磷酸化和下游靶标 VE-cadherin 和 Caveolin-1。总的来说，我们的数据表明，MSC-sEV 通过 miR-146a/Src 减轻内皮细胞衰老并刺激血管生成。9.Extracellular Vesicles Protect the Neonatal Lung from Hyperoxic Injury Through the Epigenetic and Transcriptomic Reprogramming of Myeloid Cells.
细胞外囊泡通过骨髓细胞的表观遗传和转录组重编程保护新生儿肺免受高氧损伤。
[Am J Respir Crit Care Med] PMID：34699335摘要：间充质干/基质细胞 (MSC)-小细胞外囊泡 (MEx) 治疗已在新生儿肺损伤模型中显示出前景。MEx 提供有益效果的分子机制仍未完全了解。通过评估 MEx 生物分布和对免疫细胞表型异质性的影响来研究治疗作用机制。从人脐带沃顿氏 MSC 的条件培养基中分离出 MEx。新生小鼠从出生开始就暴露在高氧环境中（HYRX，75% O2），并在出生后第 14 天（PN）返回室内空气。小鼠接受了 PN4 的静脉推注 MEx 剂量或MEx预处理的骨髓来源骨髓细胞（BMDMy）。在 PN4、7、14 或 28 时收获动物以表征 MEx 生物分布或评估肺参数。在体外和体内确定了经 MEx处理的 BMDMy 的治疗作用。MEx 治疗改善了 HYRX 诱导的新生儿肺损伤的核心组织学特征。生物分布和质量细胞计数研究表明，MEx 定位于肺中并与骨髓细胞相互作用。MEx 恢复了 HYRX 损伤肺中肺泡巨噬细胞的分配，并同时抑制了炎性细胞因子的产生。体外和离体研究表明，MEx 促进了免疫抑制性 BMDMy 表型。功能分析表明 BMDMy 的免疫抑制作用是由表型和表观遗传重编程的单核细胞驱动的。过继转移受过 MEx 处理的 BMDMy，恢复了肺泡结构、钝化的纤维化和肺血管重塑并提高了运动能力。MEx 通过骨髓细胞的表观遗传和表型重编程改善高氧诱导的新生儿肺损伤。10.Ferroptosis-dependent extracellular vesicles from macrophage contribute to asbestos-induced mesothelial carcinogenesis through loading ferritin.
来自巨噬细胞的铁死亡依赖性细胞外囊泡通过加载铁蛋白促进石棉诱导的间皮癌发生。
[Redox Biol] PMID：34700146摘要：石棉相关疾病仍然是世界范围内的社会负担。我们之前的研究确定了石棉诱导的间皮细胞富含铁的环境，并具有不断的巨噬细胞铁死亡。然而，这种诱变环境如何影响间皮细胞的分子机制尚未阐明。在这里，我们提出了一种新的机制，即细胞外囊泡 (EV) 介导石棉相关诱变因子对间皮细胞的影响。在腹膜内青石棉注射的小鼠模型中，诱变环境高度表达 CD63，一种外泌体标记物。然后我们使用 GFP-CD63 标记的 THP-1 巨噬细胞模型暴露于青石棉/铁，在铁死亡过程中产生 EV。我们观察到 MeT-5A 间皮细胞可以接收和内化这些 EV。此外，我们全面分析了铁死亡依赖的 EVs (FedEVs) 的转运蛋白，并确定铁蛋白重/轻链是主要成分。因此，我们推断 FedEVs 将铁从铁死亡巨噬细胞转运到间皮细胞。RNA 测序显示，通过使用 Fucci 间皮细胞，接受更多 FedEV 的间皮细胞具有更多 S 和 G2/M 期有丝分裂特征。暴露于 FedEV 后，受体间皮细胞中的核 8-羟基-2'-脱氧鸟苷和 γ-H2AX 显着增加。总的来说，我们在这里展示了一种新机制，即 FedEVs 通过运输铁作为关键的诱变介质，这有助于石棉诱导的间皮癌发生。
