【2019-17期】This Week in Extracellular Vesicles / 开普饭

1. En bloc release of MVB-like small extracellular vesicle clusters by colorectal carcinoma cells.

通过结肠直肠癌细胞整体释放MVB样小细胞外囊泡簇。

[J Extracell Vesicles ] PMID：31007874

摘要：小细胞外囊泡（sEV）是膜封闭的结构，其通常在多泡体（MVB）的胞吐作用下从细胞释放，作为单独的游离的细胞外囊泡的集合。在这项研究中，我们分析了人类结直肠癌石蜡包埋样本。我们研究了共聚焦显微图像的三维重建，辅以HyVolution和STED成像。出乎意料的是，我们发现有证据表明ALIX / CD63阳性EV簇的大型MVB样聚集体从迁移肿瘤细胞整体释放出来。这些结构通常在肿瘤细胞的质膜和基质的界面处以部分或完全的细胞外定位捕获。它们的直径范围在0.62和1.94μm之间（平均值±S.D：1.17±0.34μm）。高分辨率3D重建显示这些细胞外MVB样EV簇由可区分的小EV尺寸的内部颗粒组成（平均值±S.D：128.96±16.73nm）。在体外，HT29结肠直肠癌细胞在免疫组织化学和免疫电子显微镜下显现出相似结构的释放。我们的结果提供了通过质膜整体传播MVB样EV簇的证据。基于免疫荧光的MVB（如病理样本中的小EV群集）的检测可以代表一种新颖且独特的可能性，其能够分析人体组织中的原位EV释放。

PS：文章介绍了一个新的发现，即在迁移的细胞可以通过MVB方式释放小细胞外囊泡集合体。这个发现很有意思，这可能暗示着新的细胞外囊泡释放方式，同时也提示我们可能一些大的囊泡中也存在着小细胞外囊泡。这篇文章是hzangs第一时间想起了之前清华大学发表在cell research上的一篇论文：Discovery of the migrasome, an organelle mediating release of cytoplasmic contents during cell migration。两篇文章有很多相似点，例如都是观察到迁移细胞在释放一些囊泡结构。感兴趣的朋友可以好好研究一下这两篇文章。

2. Metabolic signature of extracellular vesicles depends on the cell culture conditions.

细胞外囊泡的代谢特征取决于细胞培养条件。

[J Extracell Vesicles ] PMID：31007875

摘要：细胞外囊泡（EV）研究中最大的瓶颈之一是使用体外细胞模型以一致和有效的方式产生足够的材料。尽管与传统细胞培养物相比，生物反应器中EV的生产使EV产量最大化，但其细胞生长条件对EV的影响尚未确定。在这项研究中，我们在常规细胞培养皿和双室生物反应器中培养了两种前列腺癌细胞系PC-3和VCaP，以阐明生长环境如何影响EV特征。具体而言，我们希望通过使用液相色谱 - 质谱（LC-MS）分析的非靶向代谢物分析来研究生长条件依赖性差异。EV还通过其形态，大小分布和EV蛋白标记物表达来表征，并且通过NTA定量EV产量。与常规细胞培养系统相比，使用生物反应器使EV产量增加> 100倍。关于形态，尺寸分布和表面标志物，在生物反应器衍生的EV（BR-EV）和从常规细胞培养物（C-EV）中生长的细胞获得的EV之间仅观察到微小差异。相比之下，当BR-EV与C-EV进行比较时，代谢组学分析显示极性和非极性代谢物的统计学显着差异。结果表明，生长条件显着影响EV代谢物谱，代谢组学是研究EV分子差异的敏感工具。我们得出结论，细胞外囊泡生产的细胞培养条件应该在论文中进行标准化并仔细详细说明，并且当来自不同生产平台的细胞外囊泡相互比较以获得系统效应时应该进行谨慎的分析验证。

PS：不同培养条件对细胞外囊泡成分的影响是目前研究比较少的。这篇文章分析了在常规培养和生物反应器培养条件下细胞外囊泡的产量和性质。文章发现生物反应器培养的细胞外囊泡释放量要更高，同时也发现不同培养方式会明显影响细胞外囊泡中代谢产物的组成和比例。这篇文章还是很有指导意义的，它表明当我们将实验室发现转化为临床应用时需要考虑不同细胞外囊泡生产方式可能对细胞外囊泡成分的影响。另外，这篇文章表明我们需要谨慎并详细的在论文发表时注明细胞外囊泡的生产方式。再多说几句，针对这篇文章，大家不必纠结于使用什么方法培养细胞和收集细胞外囊泡。这篇文章主要介绍了培养方式对细胞外囊泡内容物的影响，并不存在说某种方法不好。

3. Exosomes from N-Myc amplified neuroblastoma cells induce migration and confer chemoresistance to non-N-Myc amplified cells: implications of intra-tumour heterogeneity.

来自N-Myc扩增的神经母细胞瘤细胞的外泌体诱导迁移并赋予非N-Myc扩增细胞化学抗性：肿瘤内异质性的影响。

[J Extracell Vesicles ] PMID：31007876

摘要：神经母细胞瘤占儿童癌症死亡率的15％。致癌基因N-Myc的扩增是神经母细胞瘤中研究成熟的不良预后标志物。虽然N-Myc扩增状态与较高的肿瘤恶性和对治疗的抗性强烈相关，但是N-Myc在疾病侵袭性中的作用知之甚少。外泌体由包括癌细胞在内的许多细胞类型释放，并且通过分子货物的转移参与细胞 - 细胞通信。因此，表征来自N-Myc扩增和非扩增的神经母细胞瘤细胞的外泌体蛋白质组分将改善我们对它们在神经母细胞瘤进展中的作用的理解。在该研究中，进行了从具有不同N-Myc扩增状态的细胞分离的外泌体的比较蛋白质组学分析。无标记定量蛋白质组学分析显示968种蛋白质在神经母细胞瘤细胞释放的外泌体中存在显著差异。基于GO分析突出了N-Myc扩增的外泌体中参与细胞通讯和信号转导的蛋白质的富集。用N-Myc扩增的SK-N-BE2细胞衍生的外泌体处理SH-SY5Y细胞能够增加后者的迁移潜力，集落形成能力和赋予对阿霉素诱导的细胞凋亡的抗性。来自N-Myc敲除了SK-N-BE2细胞的外泌体孵育则能够消除对对阿霉素的抗性。这些发现表明，外泌体可能在N-Myc驱动的侵袭性神经母细胞瘤和细胞间化学抗性的转移中发挥关键作用。。

PS：文章介绍了来自于N-Myc扩增的神经母细胞瘤细胞的外泌体能够促进非N-Myc扩增的神经母细胞瘤细胞的化疗药物耐受和迁移转移过程。很多时候JEV上发表的文章可能并没有很新颖的观点，但是JEV上的文章可靠性还是很好的，实验设计也很合理。文章对N-Myc扩增的神经母细胞瘤细胞的外泌体进行了蛋白质组学分析，使用了超速离心和密度梯度离心对外泌体进行纯化，这样的数据有足够的可靠性。

4. Platelet HIF-2α promotes thrombogenicity through PAI-1 synthesis and extracellular vesicle release.

血小板HIF-2α通过PAI-1合成和细胞外囊泡释放促进血栓形成。

[Haematologica] IF=9.09 PMID：31004026

摘要：像高海拔这样的缺少氧气的环境与血小板活动过度有关。血小板被限制在相对不透水的团聚物/血栓核心内影响了氧气的获得，但它们继续进行维持血栓的能量密集的促凝活动。因此，研究缺氧条件下的血小板信号传导对于我们理解血栓稳定性的机制基础至关重要。我们在此报道，暴露于缺氧条件下会使缺氧诱导因子（HIF）-2α从预先存在于去核血小板的mRNA翻译并且免于蛋白水解降解。低氧应激也刺激血小板合成纤溶酶原激活物抑制剂（PAI）-1并通过细胞外囊泡脱落，这两者都可能导致与缺氧相关的促血栓形成表型。通过向小鼠施用缺氧模拟物来稳定HIF-α加速了肠系膜小动脉中的血栓形成。一致而言，患有慢性阻塞性肺病的患者和具有血栓形成属性的高海拔居民的血小板具有丰富的HIF-2α和PAI-1表达。因此，靶向血小板缺氧信号传导可以是有效的抗血栓形成策略。

PS：文章介绍了血小板在缺氧刺激下的一些反应，例如HIF-α的翻译和PAI-1通过细胞外囊泡释放等，这些反应都与血小板参与血栓形成相关。这些发现为抗血栓形成提供了潜在的治疗靶点和策略。

5. Direct quantification of cancerous exosomes via surface plasmon resonance with dual gold nanoparticle-assisted signal amplification.

通过双金纳米颗粒辅助信号放大的表面等离子共振直接定量癌外泌体。

[Biosens Bioelectron] IF=8.173 PMID：31004923

摘要：对癌性外泌体的敏感检测对早期疾病的诊断和预后至关重要。在此，通过表面等离子体共振（SPR）和双金纳米颗粒（AuNP）辅助信号放大，证明了灵敏的适体传感器用于外泌体检测。通过Au膜和AuNP之间的电子耦合产生的AuNP的受控杂交附着以及等离子体纳米结构中的偶联效应实现双纳米颗粒扩增。通过用11-巯基-1-十一烷醇（MCU）封闭Au膜表面，抑制了AuNP在SPR芯片表面上的非特异性吸附，并实现了SPR传感器的再生。该方法高度灵敏，我们已将检测限（LOD）降至5×10^3外泌体/ mL，与商业ELISA相比，LOD提高了10^4倍。此外，SPR传感器具有区分MCF-7乳腺癌细胞和MCF-10A正常乳腺细胞分泌的外泌体的能力。此外，SPR传感器可以有效地检测30％胎牛血清中的外泌体。这项工作提供了一种灵敏有效的量化方法来检测癌症外泌体，并为未来的外泌体诊断和综合研究提供了一条途径。

PS：偏向于纳米材料领域的文章。文章介绍了一种细胞外囊泡检测方法，灵敏度还是比较高的，感兴趣的可以了解一下。更多内容请关注：湖南大学：通过双金纳米颗粒辅助信号放大的表面等离子共振直接定量癌外泌体

6. Neural stem cell-derived small extracellular vesicles attenuate apoptosis and neuroinflammation after traumatic spinal cord injury by activating autophagy.

神经干细胞衍生的小细胞外囊泡通过激活自噬减轻创伤性脊髓损伤后的细胞凋亡和神经炎症。

[Cell Death Dis] IF=5.638 PMID：31000697

摘要：脊髓损伤（SCI）可引起严重的不可逆运动功能障碍甚至死亡。神经干细胞（NSC）移植可促进实验动物急性脊髓损伤后的功能恢复，但在常规临床应用可行之前，需要解决许多问题，包括低移植细胞存活率，细胞去分化和肿瘤形成风险等。最近的研究表明，移植的干细胞通过释放旁分泌因子促进再生。小细胞外囊泡（sEV）是已知最小的膜结合纳米囊泡，参与复杂的细胞间通讯，并且是旁分泌递送治疗剂的重要载体。然而，尚未报道NSC衍生的小细胞外囊泡（NSC-sEVs）在SCI治疗中的应用。我们证明NSC-sEV可以显着降低SCI的程度，改善功能恢复，并减少大鼠的神经细胞凋亡，小胶质细胞激活和神经炎症。此外，我们的研究表明，NSC-sEVs可通过诱导自噬来调节细胞凋亡和炎症过程。简而言之，NSC-sEVs增加自噬标记蛋白LC3B和beclin-1的表达，并促进自噬体形成。输注NSC-sEV后，SCI区域显着减少，促凋亡蛋白Bax，凋亡效应细胞裂解的caspase-3和促炎细胞因子TNF-α，IL-1β和IL-6的表达水平均降低。而抗凋亡蛋白Bcl-2的表达水平上调。然而，在自噬抑制剂3MA存在下，NSC-sEVs对细胞凋亡和神经炎症的这些抑制作用被显着逆转。我们的研究结果首次表明，NSC-sEV治疗有可能通过促进自噬来减少神经细胞凋亡，抑制神经炎症，并促进早期SCI模型大鼠的功能恢复。

PS：干细胞具有自我更新能力，而近些年的一些研究表明，干细胞的分泌组具有很明显的损伤修复功能。随着细胞外囊泡领域研究的兴起，越来越多的文章报道发现干细胞释放的细胞外囊泡发挥着损伤修复的功能。这篇文章介绍了神经干细胞来源的细胞外囊泡对脊髓损伤的保护和修复作用。

7. The roles of extracellular vesicles in gastric cancer development, microenvironment, anti-cancer drug resistance, and therapy.

细胞外囊泡在胃癌发展，微环境，抗癌药物耐药和治疗中的作用。

[Mol Cancer] IF=7.776 PMID：30925929

摘要：由于诊断延迟和转移频率高，胃癌（GC）是男性和女性癌症相关死亡的主要原因之一。细胞外囊泡（EV）是膜结合的纳米囊泡，其被细胞释放到体液中，例如血浆，唾液，母乳，脑脊液，精液，尿液，淋巴液，羊水，痰液和滑液。EV提供几乎所有类型的生物分子，如蛋白质，核酸，代谢物，甚至药理化合物。这些生物活性分子可以被递送到受体细胞以影响它们的生物学特性，改变周围的微环境和远处的目标。细胞外囊泡的广泛探索增强了我们对GC生物学的理解，涉及肿瘤生长，转移，免疫反应和逃避，化疗耐药和治疗。在这篇综述中，我们将总结GC衍生的EV对肿瘤微环境的影响。此外，我们还将总结微环境衍生的EV在GC中的功能，并讨论肿瘤与微环境之间的双向通信如何影响GC生长，转移行为，免疫应答和耐药性。最后，我们展望了细胞外囊泡的临床应用。

PS：胃癌在国内算是比较特色的肿瘤了，国人的胃癌发病率还是比较高的。这篇综述文章对目前胃癌领域细胞外囊泡的研究进展进行了汇总和展望。

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