【2018-7期】This Week in Extracellular Vesicles
本周的咖啡由“贝克曼库尔特 超速离心机”亲情提供
大家新年快乐！相信不少朋友依旧沉浸在新年的欢乐气氛中，但是肯定也有一些可怜的孩子正在奋斗在撰写标书的战线上。马上要交了，是不是已经跟导师来来回回改了几十个回合？预祝大家一切顺利吧。文末附一些tips，大家可以参考一下。初一到初三比较忙碌，因此周总结拖到了周一，还请大家海涵。本周上线近80篇细胞外囊泡相关的报道，hzangs在最新文献中选取了12篇分享给大家，其中8篇提供中文摘要。第1篇介绍了利用凝胶排阻层析结合碘克沙醇密度梯度超速离心来纯化出高纯度的血液来源细胞外囊泡，大幅降低脂蛋白对后续蛋白质组学分析的影响；第3篇介绍了一个在肿瘤骨转移过程中发挥着重要作用的miRNA；第10篇是一篇综述文章，汇总介绍了目前通过人工方法制备外泌体样囊泡用于各种应用的研究进展。由于网络问题不便下载原文，还请大家谅解。感兴趣的可以寻找原文阅读一下。
1. Detailed analysis of the plasma extracellular vesicle proteome after separation from lipoproteins.去除脂蛋白后的血浆细胞外囊泡蛋白质组学详细分析。 [Cell Mol Life Sci]IF=5.79 PMID：29441425
摘要：从血液中分离细胞外囊泡（EVs）对于了解循环细胞外囊泡的生物学作用以及将细胞外囊泡作为疾病的生物标志物发展具有重要意义。然而，由于同时存在脂蛋白颗粒，血液是分离EVs最困难的体液之一。这项研究的目的是开发一种强有力的方法，降低血浆蛋白和脂蛋白颗粒的影响，从血液中分离和表征细胞外囊泡。从健康受试者收集血浆和血清，并且通过尺寸排阻色谱（SEC）分离EV，其中大部分颗粒存在于8-12部分洗脱液中，而大部分血浆蛋白存在于11-28部分洗脱液中。囊泡标记在7-11部分洗脱液中达到峰值; 然而，我们发现在相同的部分也含有脂蛋白颗粒。细胞外囊泡的纯度通过将密度垫超速离心与SEC结合以进一步将脂蛋白颗粒从囊泡中去除掉，从而将脂蛋白颗粒的污染降低了近100倍。使用这种新颖的分离程序，通过质谱法在血浆EV中鉴定了总计1187种蛋白质。该研究表明单独使用SEC不能将脂蛋白颗粒从血浆EV样品中完全去除，将SEC与密度垫超速离心结合使用显着改善了EVs与脂蛋白的分离情况，从而允许研究者对血浆EV的蛋白质组进行详细分析，这使得血液成为EV生物标记物发现的可行来源。
PS：大家经常说血液中的细胞外囊泡量很大，但这可能是由于血浆中大量脂蛋白存在而影响了我们的观测结果。目前越来越多的文章报道发现学者们经常使用的血液细胞外囊泡分离方法无法取出大量的脂蛋白颗粒污染，目前的单一分离方法都不能将血液中脂蛋白污染去掉。这篇文章的作者则尝试了使用凝胶排阻层析和密度垫超速离心结合的方法来分离血液中细胞外囊泡，最终的结果显示可以将脂蛋白颗粒的污染比单一使用一种分离方法降低约100倍。这使得我们分析血液来源细胞外囊泡蛋白质组的准确性更加高了。
2. Reactive oxygen species regulate axonal regeneration through the release of exosomal NADPH oxidase 2 complexes into injured axons. ROS能够通过调控外泌体NADPH氧化酶2复合物进入受损的轴突来调节轴突再生。 [Nat Cell Biol]IF=20.06 PMID：29434374
摘要：活性氧（ROS）有助于损伤后炎性反应介导的组织损伤和重塑。在这里，我们的研究表明，ROS既能够促进轴突死亡和变性后的损伤，也是轴突再生和脊髓损伤后的功能恢复所必须的。我们发现受伤的坐骨神经和背根神经节中的ROS产生需要CX3CR1依赖性炎症细胞的募集。接下来，含有功能性NADPH氧化酶2复合物的外泌体从巨噬细胞释放出来并通过内吞作用进入受损的轴突中。一旦进入轴索内涵体，活性NOX2通过输入蛋白-β1-动力蛋白依赖性机制逆行转运至细胞体。内体NOX2能够氧化PTEN，导致其失活，从而刺激PI3K-磷酸化（p-）Akt信号传导和再生生长。我们的发现挑战了ROS是只参与神经变性的观点。
PS：文章报道了ROS通过诱导炎症相关细胞释放含有NADPH氧化酶2复合物的外泌体来参与哺乳动物轴突损伤后再生过程。这一发现挑战了传统理论认为的ROS仅促进轴突损伤的观点，感兴趣的可以看看。
3. Cancer-secreted hsa-miR-940 induces an osteoblastic phenotype in the bone metastatic microenvironment via targeting ARHGAP1 and FAM134A. 癌细胞分泌的hsa-miR-940通过靶向ARHGAP1和FAM134A在骨转移性微环境中诱导成骨细胞生成。 [Proc Natl Acad Sci U S A]IF=9.66 PMID：29440427
摘要：癌的骨转移性病变被归类为成骨性或溶骨性病变。前列腺癌和乳腺癌患者通常分别表现出成骨型骨转移和骨溶解型骨转移。在转移性病变中，肿瘤细胞与许多不同的细胞类型相互作用，包括成骨细胞，破骨细胞和间充质干细胞，导致成骨性或溶骨性转移灶。然而，负责修改骨重建的机制尚未完全阐明。微小RNA（miRNA）通过外泌体在细胞之间转移并且充当细胞间通讯工具，并且许多研究已经证明癌症分泌的miRNA能够修饰肿瘤微环境。因此，癌症分泌的miRNA也可能在骨转移性微环境中诱导成骨性或溶骨性转移灶形成。在这项研究中，我们对由几种人类癌细胞系分泌的外泌体miRNA进行了全面的表达分析，并鉴定了八种类型的人类miRNA，其在来自成骨细胞表型诱导的前列腺癌细胞系的外泌体中高度表达。这些miRNA中的一种是hsa-miR-940，它通过靶向ARHGAP1和FAM134A显着促进人间充质干细胞的成骨分化。有趣的是，尽管MDA-MB-231乳腺癌细胞通常被称为诱导溶骨性表型的癌细胞系，然而过表达miR-940的MDA-MB-231细胞的植入后同样可以通过促进宿主间充质细胞的成骨分化在所得肿瘤骨转移灶中诱导广泛的成骨细胞生成性病变。我们的研究结果表明骨转移的表型可以由骨微环境中由癌细胞分泌的miRNA诱导。
PS：外泌体在肿瘤骨转移过程中的报道还是比较少见的，该文章作者发现肿瘤来源的外泌体miR-940则在肿瘤的成骨性骨转移中发挥着重要作用，过表达miR-940的癌细胞来源外泌体可以促进间充质细胞向成骨细胞发育，甚至将目前学者普遍认为是破骨性转移性的MDA-MB-231细胞系通过过表达miR-940改造成为具有促进成骨细胞生成性损伤的癌细胞系。感兴趣的朋友可以读读。
4. Comparison of Generic Fluorescent Markers for Detection of Extracellular Vesicles by FlowCytometry. 通用荧光标记用于流式细胞术检测细胞外囊泡的比较。 [Clin Chem]IF=8.01 PMID：29453194
摘要：生物流体中的细胞外囊泡（EVs）是疾病的潜在生物标志物。为了探索EV的临床相关性，因此不需要特定抗体而与所有EVs结合的特定通用EV荧光标记就具有十分重要的意义。在这里，我们评估了5种常用的流式细胞仪通用标记。使用流式细胞术（A60-Micro，Apogee）评价通用EV标记物钙黄绿素乙酰氧基甲酯，钙黄绿素乙酰氧基甲基酯紫，羧基荧光素琥珀酰亚胺酯（CFSE），4-（2- [6-（二辛基氨基）萘基]乙烯基）-1-（3-磺丙基）吡啶鎓（di-8-ANEPPS）和乳粘素，共5种荧光染料来标记监测MCF7人乳腺癌细胞系条件培养基来源的细胞外囊泡[上皮细胞粘附分子阳性（EpCAM +）]或来自人血浆血小板的细胞外囊泡[整联蛋白β3阳性（CD61 +）]。应用侧向散射触发作为参考，评估非EV组分（蛋白质和脂蛋白）的影响。Di-8-ANEPPS，lactadherin和侧向散射检测到100％的EpCAM+ MCF7 EVs。乳铁蛋白和侧向散射分别检测到CD61 + EVs的33％和61％。仅当可溶性蛋白质被首先去除时，Di-8-ANEPPS才可以检测到血小板EV。由于所有通用荧光标记都会染色蛋白质，因此在检测血浆中血小板细胞外囊泡时最多检测33％。钙黄绿素标记物和CFSE对两种样品中的EVs都不敏感或与集群检测相关。没有任何通用标记可以很好的特异性检测血浆中的EV。我们基于A60-Micro发现，侧向散射能够最大限度的检测到血浆血小板来源细胞外囊泡，其次是乳粘素。侧向散射或lactadherin之间的选择主要取决于所用流式细胞仪的分析灵敏度。
PS：使用流式细胞术来分析细胞外囊泡是一个可能的用于临床的细胞外囊泡分析方法，但是如何很好的利用流式细胞术来分析细胞外囊泡还有很多方法学的问题需要探讨。这篇文章主要探讨了目前常见的通用荧光标记物在流式细胞术分析细胞外囊泡方面的应用对比。最终对比发现，目前使用流式细胞术区分细胞外囊泡的较好方法可能还是利用侧向散射来分析。当然这些还要考虑流式细胞仪的型号和灵敏度等问题。
5. Extracellular vesicles as key mediators of plant-microbe interactions.细胞外囊泡作为植物 - 微生物相互作用的关键介质。 [Curr Opin Plant Biol]IF=7.36 PMID：29452903
摘要：胞外囊泡（EV）是能够在细胞间运输蛋白质，脂质，RNA和代谢物的纳米级封闭膜结构。已有研究报道显示植物细胞在免疫应答期间分泌EVs，但对其形成，内容物或最终功能几乎没有任何了解。最近开发的用于分离植物细胞外囊泡的方法揭示了这些细胞外囊泡富含应激反应蛋白和信号脂质，并显示出抗真菌活性。与动物细胞外囊泡类似，其携带的宿主来源的小干扰RNA可以沉默真菌基因，这表明植物来源细胞外囊泡可能也介导跨物种RNA干扰。然而，关于植物细胞外囊泡是如何生产的，它们如何移动以及它们是否以及如何被目标细胞接收，依旧存在许多基本问题需要解决。
PS：动物和微生物来源的细胞外囊泡目前报道比较多，植物来源的细胞外囊泡也有相关报道，但是比较少见，这里一篇综述，对目前植物来源细胞外囊泡的研究进行了总结和展望。
6. DNM3, p65 and p53 from exosomes represent potential clinical diagnosis markers for glioblastoma multiforme.外泌体携带的DNM3，p65和p53是多形性胶质母细胞瘤的潜在临床诊断标记物。 [Ther Adv Med Oncol]IF=6.29 PMID：29449895
摘要：多形性胶质母细胞瘤（GBM）是星形胶质细胞产生的最具攻击性和致命性的原发性脑癌，分类为IV级。最近，外泌体已被报道为不同癌症癌变和转移中的重要介质。但是他们在GBM中的作用仍不清楚。在这项研究中，我们旨在研究血液外泌体是否可能成为GBM的潜在临床诊断标记物载体。我们使用初发异种移植小鼠模型来检测初发/复发性GBM的脑和血液外泌体中差异表达的基因。我们发现复发性GBM在小鼠模型中具有比原始GBM更强的生长能力和杀伤力。来自GBM初发异种移植物的原始肿瘤和血液外泌体的基因芯片结果显示，在初发肿瘤来源和血液来源外泌体中，DNM3，p65和CD117表达增加，而PTEN和p53表达降低。在复发的GBM肿瘤模型中，DNM3和p65表现为增加表达，而ST14和p53在复发的GBM小鼠模型的肿瘤来源和血液来源外泌体中表达降低。总之，我们发现DNM3，p65和p53在初发和复发性GBM的脑来源和血液来源外泌体中具有相似的趋势，并且可以作为GBM的潜在临床诊断标记。
PS：血液来源外泌体作为肿瘤诊断标志物载体的研究已经很多了，该文章主要介绍了他们研究发现DNM3、p65和p53基因表达水平的变化与GBM的情况相关，可能是潜在的诊断标志物。感兴趣的可以读读，作为研究思路参考。
7. Human umbilical cord mesenchymal stem cell-derived extracellular vesicles promote lung adenocarcinoma growth by transferring miR-410.人脐带间充质干细胞衍生的细胞外囊泡通过转移miR-410促进肺腺癌生长。 [Cell Death Dis]IF=5.96 PMID：29440630
摘要：越来越多的证据将间充质干细胞（MSCs）与肿瘤生长联系起来，但其潜在机制尚不清楚。在这里，我们首次证明人类脐带MSC（hUCMSCs）在异种移植肿瘤模型中显着增加肺腺癌（LUAD）癌细胞的生长。我们观察到hUCMSC衍生的细胞外囊泡（hUCMSC-EVs）通过对LUAD细胞的直接作用促成hUCMSC促进的LUAD细胞生长。此外，我们发现hUCMSC-EV介导的LUAD生长与LUAD细胞增殖增加和凋亡减少相关，同时由hUCMSC-EV传递的miR-410介导的PTEN表达减少来实现。我们的研究结果通过MSC-EV-miRNA提供了对癌细胞和MSC之间的细胞间通信的新见解，并且表明hUCMSC-EVs的修饰可能是hUCMSC-EV的临床应用中有潜力的治疗选择。
PS：一篇介绍间充质干细胞来源细胞外囊泡携带miR-410来影响肿瘤细胞状态的报道，一边比较经典的细胞外囊泡miRNA研究报道，感兴趣的可以拿来读读，作为科研思路参考。
8. Nef Secretion into Extracellular Vesicles or Exosomes Is Conserved across Human and Simian Immunodeficiency Viruses.Nef通过细胞外囊泡或外泌体进行分泌，这一过程在人和猿免疫缺陷病毒中是保守的。。 [MBio]IF=6.96 PMID：29437924
摘要：细胞外囊泡（EV）或外泌体已经被报道涉及感染和癌症的病理生理学。由猿猴免疫缺陷病毒（SIV）和人类免疫缺陷病毒（HIV）编码的负调控因子（Nef）在艾滋病进展和损害内体运输中发挥着关键作用。关于HIV-1 Nef是否可以装载到细胞外囊泡中一直是一个存在争议的问题，对SIV Nef和细胞外囊泡之间的关系没有任何报道。我们的研究发现SIV和HIV-1 Nef蛋白都存在于源自培养细胞培液亲和纯化的细胞外囊泡中，也存在于感染SIV的猕猴的细胞外囊泡中。 Nef阳性EV是具有一定功能的，即能够通过膜融合将其内容物释放到受体细胞中。
PS：文章介绍了人和猿类免疫缺陷病毒负调控因子Nef被装载到细胞外囊泡的过程是一个保守过程，即在这些免疫缺陷病毒侵染细胞后都会出现Nef阳性的细胞外囊泡。这一发现也又一次证明了细胞外囊泡与病毒之间的密切关系。
9. Exosomal microRNA-21-5p Mediates Mesenchymal Stem Cell Paracrine Effects on Human Cardiac Tissue Contractility.外泌体来源的microRNA-21-5p介导间充质干细胞旁分泌对人心脏组织收缩力的影响。 [Circ Res]IF=13.96 PMID：29449318
PS：miR-21已经是一个明星分子了，基本各种生理病理过程中都多多少少有它的影子，这篇Circ Res就报道了间充质干细胞来源外泌体携带的miR-21-5p介导了人心脏组织收缩力的影响。感兴趣的可以读读，学习一下。
10. Manufacturing Exosomes: A Promising Therapeutic Platform. 人工制造外泌体：一个有前途的治疗平台。。 [Trends Mol Med]IF=10.73 PMID：29449149
PS：人工制造外泌体是在近乎两年前就开始出现的一些技术，例如通过高压挤压细胞通过纳米孔等方法制作外泌体样的囊泡。这篇文章对人工制造外泌体样囊泡进行了一个总结，相关领域的研究人员可以关注一下。
11. MicroRNA-1246 is an exosomal biomarker for aggressive prostate cancer. miRNA-1246是侵袭性前列腺癌来源外泌体携带的生物标志物。 [Cancer Res]IF=9.12 PMID：29437039
PS：一篇介绍miR-1246作为侵袭性前列腺癌来源外泌体所携带的生物标志物的报道，主要介绍了该外泌体miRNA的表达情况以及对肿瘤细胞各种行为的影响。
12. Comparative evaluation of cell- andserum-derived exosomes to deliver immune stimulators to lymph nodes.比较评估细胞和血清来源的外泌体递送免疫刺激物到淋巴结的能力。 [Biomaterials]IF=8.40 PMID：29438882
PS：一篇比较细胞来源和血浆来源外泌体递送免疫刺激因子到达淋巴结能力的对比文章。相关领域的朋友可以读一读，提醒一下，阅读的时候可能朋友们还是需要注意一下文中作者使用的分离方法，参考使用的分离方法来自行评判文章数据的可参考性。
关于标书的一些tips：1、如果之前没有发表过高水平的细胞外囊泡相关文章，一定要有细胞外囊泡的分离鉴定数据，即：电镜图、WB检测标志物蛋白、NTA分析粒径分布情况；如果NTA没做，那电镜图和WB肯定要有的。2、结合自己的下游实验选择合适的外泌体分离方法；如果你使用PEG沉降法来做外泌体miRNA，那还说得过去；如果你要做外泌体相关蛋白，那PEG沉降法就说不过去了。3、标书逻辑要环环相扣，避免不切实际的猜想；基于初步结果的猜想那叫假设，如果跳跃了，那就叫瞎扯了。
就说这么多吧，希望新年依旧奋斗在标书一线的朋友都可以在下半年收获中标的惊喜！
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：土豆
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