【2018-15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6篇提供中文摘要。第1篇介绍了胶质瘤来源外泌体对巨噬细胞极性的影响；第2篇介绍了作者搭建的血浆细胞外囊泡糖蛋白检测平台，并尝试用于发现乳腺癌患者血浆细胞外囊泡中潜在的糖蛋白生物标志物，取得了一定的成功；第3篇是研究缺氧对肿瘤细胞的影响并通过外泌体来解释其现象的报道。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. Glioblastoma stem cell-derived exosomes induce M2 macrophages and PD-L1 expression on human monocytes. 胶质母细胞瘤干性样细胞衍生的外泌体诱导人单核M2巨噬细胞产生和PD-L1表达。 [Oncoimmunology] IF=7.719 PMID：29632728
摘要：外泌体可以介导恶性肿瘤之间动态交流的途径，这一途径即使在存在血脑屏障的中枢神经系统和免疫系统中也存在。我们试图确定来自胶质母细胞瘤（GBM）来源的干性样细胞（GSCs）的外泌体是否可诱导免疫抑制。我们发现GSC衍生的外泌体（GDEs）倾向于被巨噬细胞前体——单核细胞摄取。 GDE进入单核细胞的细胞质，导致肌动蛋白细胞骨架的重组，并使单核细胞朝向免疫抑制性M2表型（包括程序性死亡配体1（PD-L1）表达）极化。质谱分析表明，GDE含有多种组分，包括信号转导和转录激活因子3（STAT3）途径的成员，其功能介导该免疫抑制转换。 Western印迹分析显示GSC外泌体处理的单核细胞和GBM患者浸润的CD14 +细胞中的PD-L1的上调主要与STAT3的磷酸化增加相关，并且在一些情况下与磷酸化的p70S6激酶和Erk1 / 2相关。这些数据表明GDEs携带有GBM释放的因子，是GBM相关免疫抑制性微环境的强效调节剂。
PS：神经系统来源的外泌体在退行性疾病方面的报道较多，这篇文章研究的是中枢神经系统胶质母细胞瘤来源外泌体的功能，发现这些外泌体会影响巨噬细胞的极化。
2. An analytical pipeline for discovery and verification of glycoproteins from plasma-derived extracellular vesicles as breast cancer biomarkers. 用于发现和验证来自血浆中细胞外囊泡的糖蛋白作为乳腺癌生物标志物的分析系统。[Anal Chem] IF=6.320 PMID：29629753
摘要：糖蛋白占目前FDA批准的蛋白质癌症标志物的一半以上，但新糖蛋白作为疾病生物标志物的发展一直停滞不前。在这里，我们提出了一种通过将定量糖蛋白组学与新型反相糖蛋白阵列整合来开发来自细胞外囊泡（EV）的糖蛋白的检验流水线系统，然后将其应用于鉴定乳腺癌新型生物标志物。 EV糖蛋白组学显示有望避免困扰当前血清/血浆糖蛋白组学的问题，并使我们能够鉴定数百种尚未在血液中鉴定的糖蛋白。我们确定了1453个独特的EV中556个糖蛋白的糖肽，其中20个在乳腺癌患者中证实显著升高。我们进一步应用了新的糖特异性反相蛋白阵列来量化候选的一个子集。总之，这项研究展示了这种用于生物标志物发现的综合系统的巨大潜力。
PS：这是一篇方法学报道。作者将不同的糖蛋白筛选方法联合起来使用，用于筛选和开发新型的糖蛋白生物标志物。文章将该系统用于了乳腺癌患者血液来源外泌体的糖蛋白检测研究，并发现了新的潜在标志物。感兴趣可以了解了解这一技术。
3. Hypoxia-induced exosomes contribute to a more aggressive and chemoresistant ovarian cancer phenotype: a novel mechanism linking STAT3/Rab proteins. 缺氧诱导的外泌体促成更具侵袭性和化学抗性的卵巢癌表型：连接STAT3 / Rab蛋白的新机制。 [Oncogene] IF=7.519 PMID：29636548
摘要：缺氧介导的肿瘤进展，转移和耐药性是卵巢癌的主要临床挑战。在缺氧肿瘤微环境中释放的外泌体可能通过在癌细胞和正常细胞之间转移信号蛋白而促成这些临床难治表型。我们观察到，暴露于缺氧环境的卵巢癌细胞通过上调Rab27a，下调Rab7，LAMP1 / 2，NEU-1以及通过促进更偏分泌型溶酶体表型而显着增加其外泌体释放。通过在低氧条件下改变Rab家族蛋白Rab7和Rab27a，STAT3在卵巢癌细胞中的敲低减少了外泌体释放。我们还发现，在低氧条件下培养的来自患者腹水的卵巢癌细胞系来源外泌体携带更有效的致癌蛋白-STAT3和FAS，其能够显着增加细胞迁移/侵袭和体外化学耐受性和体内肿瘤进展/转移。低氧环境中的卵巢癌细胞衍生的外泌体（HEx）能够精确地重新编程永生化的输卵管分泌上皮细胞（FT），使其在小鼠输卵管中变成促致瘤细胞。此外，在低氧条件下，通过外泌体的顺铂外排在卵巢癌细胞中显着增加。 HEx与肿瘤细胞的共培养导致双链DNA损伤显着减少并且影响对顺铂治疗的响应而增加细胞存活。通过已知抑制剂阿米洛利或STAT3抑制剂阻断外泌体的释放并用顺铂处理导致细胞凋亡显着增加，集落形成减少。我们的研究结果表明，HEx在增强卵巢癌转移/化疗耐药性方面更有效，可能成为肿瘤转移，化疗耐药和改善临床结局的干预措施之一。
PS：文章介绍了缺氧环境中卵巢癌细胞来源的外泌体具有促进肿瘤进展的表型。文章丰富了我们对特定条件下外泌体功能的认识，同时文章发现了STAT3在这一过程中对外泌体释放的调节。文章并没有去寻找外泌体中特定的发挥功能的分子，而是从相对上游的位置使用外泌体来解释缺氧环境对卵巢癌的促进作用。
4. Immunomodulatory Effects of Pneumococcal Extracellular Vesicles on Cellular and Humoral Host Defenses. 肺炎球菌来源的细胞外囊泡对细胞和体液宿主防御的免疫调节作用。 [MBio] IF=6.956 PMID：29636428
摘要：最近研究表明革兰氏阳性细菌（包括主要呼吸道病原体肺炎链球菌）能够产生源自质膜并释放到细胞外环境中的细胞外囊泡（EV）。细胞外囊泡可能作为许多细菌蛋白质的运输载体，然而，他们参与细胞过程及其与先天免疫系统的相互作用知之甚少。在这里，我们研究了肺炎球菌来源的细胞外囊泡特点和其免疫调节作用。肺炎球菌EVs从细菌表面突出并释放到培养基中，作为含有大量胞质，膜和表面相关蛋白的25至250nm脂质囊泡。细胞外囊泡中的肺炎球菌溶血素相比细胞之中的明显富集，但其不是EV形成所需的。肺炎球菌EV被内化到A549肺上皮细胞和人单核细胞衍生的树突细胞中，并且诱导促炎细胞因子反应，这一过程不受肺炎球菌溶血素含量的影响。取决于胆碱结合蛋白PspC的存在，来自包囊肺炎球菌的EV被血清蛋白识别，导致C3b沉积并形成C5b-9膜攻击复合物以及H因子募集。向人血清中添加EV降低了包囊肺炎球菌的调理素吞噬作用。我们的数据表明，细胞外囊泡可以通过将囊泡相关蛋白和其他大分子递送到宿主细胞中以免疫调节的方式发挥作用。另外，细胞外囊泡能够暴露血清中补体因子的靶标，促进肺炎球菌逃避体液宿主防御。
PS：菌体来源的细胞外囊泡介导了肺炎链球菌在感染人体时候的免疫逃逸过程。
5. Exosomes Induce Fibroblast Differentiation into Cancer-associated Fibroblasts through TGFβ Signaling. 外泌体通过TGFβ信号诱导成纤维细胞分化成为癌相关成纤维细胞。 [Mol Cancer Res] IF=4.974 PMID：29636362
摘要：癌细胞与周围基质细胞之间存在重要的肿瘤微环境（TME）联系。响应于癌细胞的成纤维细胞被激活并表现出有利于侵入性生长和转移的肌成纤维细胞特征。然而，癌细胞促进健康成纤维细胞活化为癌症相关成纤维细胞（CAFs）的机制尚不清楚。外泌体是纳米尺寸的囊泡，其在细胞之间穿梭传递蛋白质和核酸以建立细胞间通讯。在这里，我们研究了膀胱癌衍生的外泌体以确定它们在健康初级膀胱成纤维细胞的激活中的作用。膀胱癌细胞释放的外泌体被成纤维细胞内化并促进CAF标记的扩增和表达。另外，癌细胞衍生的外泌体含有TGFβ，并且在外泌体诱导的CAF中，SMAD依赖性信号传导被激活。此外，TGFβ抑制剂能够减弱健康成纤维细胞中的CAF标记物表达。因此，这些数据表明膀胱癌细胞能够通过外泌体介导的TGFβ转移和SMAD途径激活触发成纤维细胞分化成CAF。最后，我们定量发现位于囊泡内部的TGFβ和占癌细胞上清液中存在的总TGFβ的53.4%~86.3％。这项研究突出了膀胱癌外泌体作为基质细胞分化的新型调节剂的新功能。
PS：文章到了肿瘤来源的外泌体通过传递TGFβ来刺激成纤维细胞向肿瘤相关成纤维细胞转化。Hzangs泛读了一下这篇文章，但是感觉结论并不是十分可靠。并没有太多的数据证明TGFβ存在于细胞外囊泡的内部。文章使用了聚合物沉淀的方法来分离外泌体，数据中也缺乏排除TGFβ与外泌体共沉淀的实验。但其中有一个数据显示在不同细胞系来源的囊泡中囊泡携带的TGFβ占总TGFβ分泌量的比例，这个比例不同细胞系不同，有的在上清中多，有的在囊泡中多。这一数据也许暗示了TGFβ可能在不同的系统中会有不同的向外释放途径，同时也一定程度上暗示了TGFβ可能真的在囊泡里。感兴趣的可以读读，作为一个参考。
6. Dual and Direction-Selective Mechanisms of Phosphate Transport by the Vesicular Glutamate Transporter. 囊泡谷氨酸转运蛋白对磷酸盐运输的双向选择机制。 [Cell Rep] IF=8.282 PMID：29642010
摘要：囊泡谷氨酸转运体（VGLUTs）对谷氨酸填充突触囊泡具有重要作用，因此它是谷氨酸能神经传递的必要条件。然而，VGLUTs最初是作为无机磷酸盐（Pi）特异性转运子亚家族的成员发现的。目前还不清楚VGLUTs是如何适应谷氨酸转运与电化学质子梯度ΔμH+耦合的Na +梯度和膜电位的反向Pi运输。使用功能重建和异源表达，我们研究发现，VGLUT运输谷氨酸和Pi使用单一底物结合位点，但不同耦合阳离子梯度。当面对细胞质时，两种离子以ΔμH+依赖的方式转运至突触小泡中，谷氨酸优先于Pi。当面对细胞外空间时，Pi以Na +偶联的方式转运，谷氨酸竞争结合但亲和力较低。我们得出这样的结论：VGLUTs在囊泡装载和谷氨酸能神经元内的Pi稳态中都具有双重功能。
PS：文章介绍了特化的细胞外囊泡——神经递质囊泡中内容物筛选转运的机制。主要涉及了谷氨酸转运体的行为。与我们平时接触较多的外泌体有比较大的差别，但是考虑到文章涉及物质筛选和转运，因此推荐给大家。
7. The Inner and Outer Qualities of Extracellular Vesicles for Translational Purposes in Breast Cancer. 乳腺癌细胞外囊泡临床转化应用的内在和外在特征。 [Front Immunol] IF=6.429 PMID：29632535
PS：一篇综述文章，着重介绍了乳腺癌来源的细胞外囊泡在临床转化应用中作为标志物的特征。文章总结了目前乳腺癌相关细胞外囊泡膜内及膜锚定相关蛋白和分子的研究报道。
8. A Biofilm Matrix-Associated Protease Inhibitor Protects Pseudomonas aeruginosa from Proteolytic Attack. 菌体外膜泡相关蛋白酶抑制剂保护铜绿假单胞菌免受蛋白水解攻击。 [MBio] IF=6.956 PMID：29636440
PS：文章介绍了菌体外膜泡结构在菌体抵御免疫攻击时候的潜在作用。主要研究的细菌来源的囊泡，从事相关研究的朋友可以关注一下。
9. Hepatoma cell-secreted exosomal microRNA-103 increases vascular permeability and promotes metastasis by targeting junction proteins. 肝癌细胞分泌的外泌体microRNA-103通过靶向连接蛋白增加血管通透性并促进转移。 [Hepatology] IF=13.246 PMID：29637568
PS：本周的推文对该文章进行了介绍。这里不做展开。感兴趣的请点击：
【Hepatology】中山大学研究发现肝细胞癌通过外泌体miR-103增加血管通透性并促进癌细胞转移
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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