【2018-14期】This Week in Extracellular Vesicles

用了“贝克曼库尔特 超速离心机”，妈妈再也不用担心我搞不定外泌体！

本周hzangs在最新文献中选取了9 篇分享给大家，其中7 篇提供中文摘要。第1篇文章是一篇综述文章，介绍了细胞外囊泡在神经系统维护和修复过程中的作用；第2篇文章介绍了从病人血浆中分离肝细胞来源细胞外囊泡的方法并证明了这些囊泡作为临床诊断标志物的可行性，方法学里面有详细的分离策略，另外文章的思路也值得大家学习和借鉴哦；第3篇介绍了依靠免疫亲和方法分离病人血浆中特定肿瘤细胞来源的细胞外囊泡的策略，并且证明了其中lncRNA作为疾病诊断标志物的可行性，目前正在考虑如何分离血浆中特定来源细胞外囊泡方法的朋友可以借鉴，同时文章的逻辑和套路也比较清晰，方便大家学习。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.Extracellular Vesicles: Multimodal Envoys in Neural Maintenance and Repair. 细胞外囊泡：神经维护和修复中的多面手。 [Trends Neurosci] IF=11.124   PMID：29605090

摘要：中枢神经系统（CNS）的生理学建立在连接，整合和脑细胞间复杂信息交换的基础之上。 新兴的证据表明，细胞外囊泡（EV）是细胞间通讯的关键参与者，是突触可塑性和髓鞘形成维持等生理过程的基础。 此外，在中枢神经系统损伤后，细胞外囊泡可能会穿过血脑屏障传播炎症，并且似乎介导了神经保护和调节再生过程。 在神经退行性疾病中，细胞外囊泡可能在毒性蛋白质聚集体的形成，传播和清除中发挥作用。 在这里，我们讨论了细胞外囊泡在健康和患病的中枢神经系统中的生理作用，重点关注最近的发现和新兴概念。

PS：一篇不错的综述文章。总结了目前细胞外囊泡在中枢神经生理和病理过程中发挥的作用，很适合从事神经相关研究的朋友阅读。

2.Hepatocyte microvesicle levels improve prediction of mortality in patients with cirrhosis. 肝细胞微囊泡水平可改善肝硬化患者死亡率预测。 [Hepatology] IF=13.246   PMID：29603327

摘要：微囊泡（MV）是细胞在活化或凋亡状态下释放的细胞外囊泡。一些MV亚群与肝硬化严重程度增加并且导致门静脉高压相关。本研究旨在确定血浆MV水平是否可以评估肝静脉压力梯度（HVPG）≥10 mmHg的存在并预测晚期慢性肝病患者的死亡率。前瞻性纳入2013年至2015年期间在两个中心接受肝脏导管术的严重纤维化或肝硬化患者。我们测量了膜联蛋白V +，血小板，白细胞，内皮和肝细胞MV的在循环系统中水平。该测试队列包括139名患者。 Child-Pugh C患者的肝细胞MV水平分别高于Child-Pugh A或B肝病患者的4.0和2.2倍。其他MV亚群的水平不受肝脏疾病严重程度的影响。肝细胞MV水平与HVPG相关，但不能识别HVPG≥10 mmHg的患者。肝细胞MV水平> 65U / L可预测6个月的死亡率，不受Child-Pugh评分和MELD的影响。肝细胞MV水平> 65 U / L且MELD> 15的患者6个月死亡率高于其他患者（23％vs. 3％; p = 0.001）。这些发现在包括103名患者的验证队列中得到证实。循环MV水平不能识别HVPG≥10 mmHg的患者。相反，肝细胞MV水平强烈地改善了晚期慢性肝病患者6个月死亡率的预测。与循环肝细胞MV水平降低相关的治疗可能是严重肝硬化患者的有吸引力的策略。

PS：同样是相关性分析。很适合医学生朋友们学习借鉴。文章中对肝细胞微囊泡的分析使用的是流式细胞仪，在method部分有比较详细的介绍以及所参考的文献，感兴趣的朋友可以拿来学习一下。

3.Tumor-Derived Exosomal Long Noncoding RNAs as Promising Diagnostic Biomarkers for Prostate Cancer. 肿瘤来源的外泌体长非编码RNAs作为有潜在的前列腺癌诊断生物标志物。 [Cell Physiol Biochem] IF=5.104   PMID：29614511

摘要：血液中的循环外泌体长非编码RNA（lncRNA）正在成为肿瘤诊断的临床有用和非侵入性生物标志物。然而，正常细胞也可以分泌外泌体，因此获得肿瘤来源的外泌体是更好地理解其在癌症诊断中作用的先决条件。在这项研究中，我们建立了一个双抗体功能化的免疫亲和系统来分离外泌体，并研究其在前列腺癌（PCa）中的lncRNA表达模式和临床意义。使用市售试剂盒分离总体外泌体，然后通过双重抗体功能化的免疫亲和系统纯化。进行RT-qPCR以检测外泌体lncRNA的表达。绘制受试者ROC曲线以评估诊断价值。肿瘤来源的外泌体中两种lncRNA的表达水平显着高于总体外泌体的水平。 SAP30L-AS1在良性前列腺增生（BPH）中上调，PCa中SChLAP1水平显着高于BPH和健康个体。 ROC曲线下面积表明SAP30L-AS1和SChLAP1具有足够的诊断价值来区分PCa病人与对照个体。两个lncRNA分别与前列腺特异性抗原（PSA）具有适度的区分能力。 SAP30L-AS1表达水平与PSA值和肿瘤浸润有关。 Gleason评分较高的患者SChLAP1表达显着增高，即使PSA浓度在灰色区域时，SCHLAP1也能够有效区分BPH和PCa。综上所述通过双抗体功能化的免疫亲和系统分离肿瘤来源的外泌体并检测其血浆中的lncRNA可以筛选鉴定到合适的生物标志物，具有潜在的诊断效用。

PS：肿瘤来源的细胞外囊泡作为肿瘤的非侵入性液体活检标志物是一个非常有想象空间的市场。但是目前依旧没有太好 的办法从病人的血浆中分离肿瘤来源的细胞外囊泡。武汉大学的老师们尝试使用了双抗体亲和分离肿瘤来源的外泌体，并且取得了一定的成功，证明了这一思路的可行性。另外文章还验证了两个外泌体lncRNA作为肿瘤诊断标志物的可行性。文章新意在于尝试了一种新的从血浆中分离特定来源细胞外囊泡的方法，感兴趣的可以关注一下。依照这个套路继续做下去，可以换换抗体，换换癌种，换换RNA继续发几篇，有毕业需求的医学生朋友们可以行动一下。

4.Association of Cancer Cell Type and Extracellular Vesicles With Coagulopathy in Patients With Lung Cancer and Stroke. 癌症细胞类型和细胞外囊泡与凝血障碍在肺癌和中风患者中的相关性。 [Stroke] IF=6.032   PMID：29610261

摘要：凝血病是癌症患者中风的重要原因。然而，与凝血障碍相关的潜在机制和临床因素仍不清楚。我们假设癌症的某些特征影响肺癌和缺血性中风患者的凝血病。前瞻性研究连续活动性肺癌和急性缺血性中风患者。测量急性脑梗塞的体积和模式并使用使用流式细胞术测定循环肿瘤细胞外囊泡（EV）的血浆水平。体外实验研究了癌症相关凝血病的病理生理机制。114例患者中，95例（83.3％）有腺癌细胞型，95例（83.3％）有远处转移。腺癌细胞型患者的急性脑梗塞体积较大，循环中EV水平高于其他细胞型。转移的存在与梗死体积或循环EV水平无关。凝血分析表明，使用来自腺癌细胞系的EVs比使用来自鳞状细胞癌的EV凝血所需时间更短，并且呈现剂量依赖性。这些发现通过使用来自腺癌和卒中患者的循环EV以及具有常规卒中机制的电凝测定来证实。我们的研究结果表明，癌症细胞类型与肺癌和中风患者循环EV水平和凝血障碍有关。

PS：这是发表在stroke上的一篇短报告，文章研究了肺癌患者的肺癌类型、血清细胞外囊泡水平和缺血性中风之间的关系。文章首先指明了肿瘤患者凝血病是其出现中风现象的重要原因，之后展开分析，利用收集的样本研究了三者之间的关系。很典型的临床相关性分析报道，十分经典的套路！医学生朋友们一定要看！

5.Involvement of serum-derived exosomes of elderly patients with bone loss in failure of bone remodeling via alteration of exosomal bone-related proteins. 老年骨质疏松症患者血清来源的外泌体中骨相关蛋白的改变与骨重建能力衰退相关。 [Aging Cell] IF=6.714   PMID：29603567

摘要：各种类型的细胞都可以释放外泌体到血液中。这些细胞外囊泡携带的骨相关蛋白参与了骨重建过程中成骨细胞或破骨细胞调控网络，其导致与年龄有关的骨丢失。然而，骨密度低的老年患者血清来源的外泌体（SDEs）的分子变化及其在骨重建中的功能仍有待完全阐明。我们对从老年骨质疏松症/骨量减少患者血清和正常志愿者血清中纯化外泌体进行定量蛋白质组学分析;这些数据可通过Proteome Xchange使用，标识符为PXD006463。总体而言，我们总共鉴定了1,371种蛋白质，其中1,160个基因ID是ExoCarta收录的外泌体相关蛋白。生物信息学分析和体外研究表明，骨质疏松症患者的SDE蛋白质变化不仅参与抑制整合素介导的成骨细胞机械感应和活化，而且还触发破骨细胞的分化和再吸收。相反，骨量减少患者SDE的主要变化是促进了破骨细胞的活化和新骨质量的形成，这可能导致骨重建的代偿性升高。来自老年正常志愿者的SDE可能通过促进骨细胞的粘附和抑制与衰老相关的氧化应激而在骨骼健康中起到保护作用。这些信息将有助于阐明SDE的病理生理功能，并有助于开发老年性骨质疏松症诊断和治疗。

PS：文章研究了老年骨质疏松患者血清来源外泌体与其疾病的关系，主要思路是通过外泌体蛋白质谱分析外泌体蛋白质组学并通过生物信息学分析其中骨相关蛋白的变化，将其变化与疾病相联系。利用体外实验进行病人血清外泌体的功能验证。不错的一篇组学分析类的文章，其中的套路也很清晰，同样的方法换做miRNA测序就可以再出一篇，换一个疾病模型同样适用。

6.Neonatal Subventricular Zone Neural Stem Cells Release Extracellular Vesicles that Act as a Microglial Morphogen. 新生儿室下区神经干细胞释放细胞外囊泡调控小胶质细胞的形态发生。 [Cell Rep] IF=8.282   PMID：29617675

摘要：室下区（SVZ）神经干细胞（NSCs）是围产期神经生态位的基石。小神经胶质细胞是神经系统中新生SVZ富含的一类免疫细胞。虽然小胶质细胞调节神经干细胞，但两种细胞呈现怎样程度的双向调节作用目前尚不清楚。细胞外囊泡（EV）是包裹miRNA和蛋白质的细胞衍生的具膜非细胞结构。在这里，我们证明SVZ NSC生成和释放细胞外囊泡。通过电穿孔将融合荧光蛋白导入NSCs用于标记NSCs释放的细胞外囊泡，随后我们监测到这些细胞外囊泡从SVZ被清除。进一步研究发现细胞外囊泡优先被小胶质细胞摄取。小RNA测序鉴定了EV中调节小胶质细胞生理学和形态学的miRNA。 同时我们发现这些EVs能够诱导小胶质细胞向CD11b / Iba1非星状小胶质细胞形态的转变。该转变伴随着小胶质细胞转录状态的变化，其特征在于Let-7调节的细胞因子释放和控制NSC增殖的负反馈环。这些发现暗示NSC-EV-小胶质细胞轴，并提供对正常和病理生理学大脑发育的新见解。

PS：干细胞来源细胞外囊泡一直被认为具有包括诱导修复在内的多种功能，本文介绍了室下区神经干细胞释放的细胞外囊泡对小胶质细胞形态发生方面的影响，暗示了细胞外囊泡在神经发育过程和脑部免疫细胞调控方面的作用。

7.Exosomes from Endothelial Progenitor Cells Improve the Outcome of a Murine Model of Sepsis. 来自内皮祖细胞的外泌体改善小鼠脓毒症模型的预后。 [Mol Ther] IF=6.688   PMID：29599080

摘要：微血管功能障碍导致败血症过程中多器官衰竭并直接决定患者的死亡率。我们以前的研究表明，外源性内皮祖细胞（EPCs）的给药赋予了对败血症的治疗作用，如血管渗漏减少，器官功能改善和存活增加。我们推测EPC通过外泌体介导的microRNA（miRNA）转移来保护微血管。小鼠通过盲肠结扎和穿刺（CLP）诱导脓毒症，并且在CLP后4小时静脉内施用EPC外泌体。 EPC外泌体治疗提高了存活率，抑制了肺和肾血管渗漏，并减少了脓毒症小鼠的肝和肾功能障碍。 EPC外泌体减弱败血症诱导的血浆细胞因子和趋化因子水平的增加。此外，我们通过高通量测序确定了EPC外泌体的miRNA成分，发现了丰富的miR-126-3p和5p。我们证明外泌体miR-126-5p和3p分别在人微血管内皮细胞（HMVECs）中抑制LPS诱导的高迁移率族框1（HMGB1）和血管细胞粘附分子1（VCAM1）水平。通过用microRNA-126-5p和3p抑制剂转染抑制microRNA-126-5p和3p可消除EPC外泌体的有益作用。外泌体microRNA-126的抑制不能阻断LPS诱导的HMVECs中HMGB1和VCAM1蛋白水平的增加，并且减弱了外泌体对败血症的治疗作用。因此，EPC外泌体可能通过递送miR-126来预防微血管功能障碍并改善败血症结果。

PS：外泌体的治疗作用抑制是比较热门的研究领域。尤以干细胞、祖细胞、间充质干细胞来源外泌体对疾病的治疗作用研究最为广泛。本文介绍了内皮祖细胞来源的外泌体通过传递miR-126-5p/3p来改善脓毒症小鼠模型的预后和存活率。文章属于比较经典的外泌体miRNA研究，研究丰富了人们对于外泌体用于治疗特定疾病的相关认识。

8.Extracellular Vesicle Subtypes Released From Activated or Apoptotic T-Lymphocytes Carry a Specific and Stimulus-Dependent Protein Cargo. 从活化的或凋亡的T-淋巴细胞释放的细胞外囊泡亚型携带特异性和刺激物依赖性蛋白质货物。 [Front Immunol] IF=6.429   PMID：29599781

PS：中规中矩的细胞外囊泡携带蛋白质的报道。

9.Designer exosomes produced by implanted cells intracerebrally deliver therapeutic cargo for Parkinson's disease treatment. 工程化改造外泌体用于脑内递送治疗性生物分子用于帕金森病治疗。 [Nat Commun] IF=12.124   PMID：29610454

PS：在本周的推文中已经介绍过了。这里不再赘述。需要了解的请点击以下链接——Nature子刊：产量大、靶向好，这种改造的外泌体生产细胞可有效治疗帕金森

今天的整理就到这里。希望大家可以有所收获。大家下周见！

编辑：hzangs

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