【2017-27期】This Week in Extracellular Vesicles
1. Hypothalamic stem cells control ageing speed partly through exosomal miRNAs.下丘脑干细胞部分通过外泌体miRNA来调控集体的衰老速度。 [Nature] IF=38.14 PMID：28746310
摘要：有一些研究认为下丘脑有助于控制衰老，但其中的具体机制仍不清楚。在这里，我们开发了几种小鼠模型，将模型鼠中共表达有Sox2和Bmi1两个基因的下丘脑神经干细胞/祖细胞（htNSCs）消融去除。我们观察到，随着这些下丘脑干细胞的消失，小鼠开始出现衰老症状。每个小鼠模型都表现出来了衰老相关的生理变化或者寿命的缩短。相反，在局部植入健康的下丘脑干细胞/祖细胞的中年小鼠衰老现象得道改善，寿命得以延长。这些植入的下丘脑干/祖细胞经遗传工程修饰，得以在老化相关的下丘脑炎症微环境中存活。机制方面，下丘脑干/祖细胞释放大量的外泌体微小RNA（miRNA）到对脑脊液中，这些外泌体miRNA水平会在老化过程中下降，而用健康的下丘脑干/祖细胞分泌的外泌体接种衰老的老鼠，老鼠的衰老情况能够得以改善。总之，老化速度基本由下丘脑干细胞控制，部分通过外泌体miRNA的释放实现调节过程。
PS：这篇文章应该不需要过多的解释和推荐了。数千年的光阴，多少人在追求延年益寿、长身不老。文章结论能够得到重复那将是对人类寿命长度的巨大贡献。从科学研究角度来讲，我还真不知道说点什么highlight。
2. Extracellular vesicles in renal disease.细胞外囊泡与肾脏疾病。 [Nat Rev Nephrol] IF=9.46 PMID：28736435
摘要：细胞外囊泡，如外泌体和微囊泡，是母细胞释放的生物信号包裹，这些囊泡能够实现细胞间通讯同时使母细胞释放掉不需要的物质。细胞外囊泡的释放和摄取具有重要的生理功能，也可能有助于炎症，血管，恶性肿瘤，感染性疾病和神经退行性疾病的发展发展。这篇综述介绍了不同类型的细胞外囊泡检测方法以及与细胞进行通信和传递信息的机制。我们介绍了它们在细胞相互作用中的生理功能，例如血栓形成，免疫调节，细胞增殖，组织再生和基质调节，特别是在肾脏发生过程中。我们讨论了如何利用细胞外囊泡作为肾脏疾病的生物标志物检测对象，以及它们如何有助于肾脏疾病进程，如急性肾损伤，慢性肾脏疾病，肾移植，血栓性微血管病，血管炎，IgA肾病，肾病综合征，尿路感染，囊性肾病和肾小管病变。最后，我们讨论了如何阻止细胞外囊泡的释放或摄取，以及相关的益处和风险，以及如何利用细胞外囊泡将治疗药物递送到特定细胞来治疗肾脏疾病。
PS：尿液外泌体是目前正在升温的研究方向。由于尿液携带有外泌体，这可能能够反映泌尿系统各组织的状态，甚至可以反应全身的状态。记得之前曾经有文章对比尿液外泌体和血液外泌体并发现两者有诸多相同的分子成分。这篇文章则介绍了细胞外囊泡与肾脏发育和疾病相关的研究进展。
3. Enhanced Detection of Cancer Biomarkers in Blood-Borne Extracellular Vesicles Using Nanodroplets and Focused Ultrasound.使用纳米二极管和聚焦超声增强对血液细胞外囊泡中癌症生物标志物的检测。 [Cancer Res] IF=8.56 PMID：27793845
摘要：非侵入性的诊疗方法将使得个性化医疗的可行性在肿瘤生物学方面大大提高。近来研究者将目光汇聚在由实体瘤释放到血液中的细胞外囊泡上，其可以作为源自肿瘤的生物标志物如蛋白质和核酸的检测对象。我们在本文中报告了一种方法：使用亚微米全氟丁烷纳米微滴和聚焦超声来增强细胞外囊泡从肿瘤特定区域释放到血液中。然后使用微流式细胞术检测和分析释放出的细胞外囊泡。实验表明，只有在纳米滴液存在的情况下，超声才可以将相当数量的肿瘤释放的细胞外囊泡释放到血液中。 进一步实验检测表明HT1080-GFP肿瘤的超声处理并没有增加循环肿瘤细胞的数量，也没有增加转移风险。在肿瘤释放的细胞外囊泡中成功检测到各种生物分子，包括癌相关蛋白，mRNA和miRNA。异种移植HT1080纤维肉瘤肿瘤在超声刺激后释放细胞外囊泡，其含有可检测水平的RAC1 mRNA，具有已知存在于HT1080细胞中的高致瘤性N92I突变。超声波处理的荷瘤鼠血清样品深度测序鉴定到HT1080细胞中另外13个已知的杂合突变。将超声应用于HT1080肿瘤可以使血清中肿瘤来源DNA的水平增加两个数量级。这是第一次实验证明可以通过超声波刺激增强细胞外囊泡释放，并且表明纳米质粒/超声波刺激增强细胞外囊泡的释放能够方便后续对肿瘤表型和侵袭性的遗传分析。
PS：细胞外囊泡的低含量是目前阻碍其成为优良的生物标志物载体的重要因素，这篇文章则介绍了利用纳米粒子/超声波刺激肿瘤，促进后者细胞外囊泡的释放。这一方法一定程度上解决了至于细胞外囊泡生物标志物开发的一个瓶颈。但是目前看还有很多工作需要完善，同时目前的应用面可能比较窄。
4. miR-146b-5p within BCR-ABL1-Positive Microvesicles Promotes Leukemic Transformation of Hematopoietic Cells. BCR-ABL1阳性微囊泡携带miR-146b-5p能够促进造血干细胞的癌化。 [Cancer Res] IF=8.56 PMID：27013199
摘要：越来越多的证据表明细胞外的微囊泡（MV）能够促进癌症的进展和复发。使用K562慢性骨髓性白血病（CML）细胞释放的MVs将正常造血细胞转化为白血病样细胞的模型，我们利用基因表达研究及转录因子（TF）-miRNA网络分析挖掘了该过程的潜在机制。我们发现抗癌miRNA在癌转化的早期阶段增加，并且有数个抗肿瘤的防御途径被启动。随后，参与细胞周期，DNA修复和能量代谢途径的癌相关miRNAs和基因被上调。调控网络分析显示，一些TF和miRNAs负责信号通路失调和致癌转化。我们发现尤为重要的是MV中高度表达的miR-146b-5p协调癌症相关基因的调节以促进细胞转化过程。使用来自表达miR-146b-5p模拟物的K562细胞释放的MV处理受体细胞显示出它在很大程度上通过沉默肿瘤抑制子NUMB加速了转化过程。高水平的miR-146b-5p也增强了细胞内活性氧受体水平和基因组不稳定性。总之，我们的研究结果表明，MV中致癌miRNA的上调促进了造血细胞向白血病发展，同时证明TF和miRNA协同分析能够在探索癌症失调和发现关键因素方面发挥重要作用。
PS：外泌体中的miRNA已经很多了，这篇文章算是新瓶装旧酒了，一个亮点在于其实用的TF和miRNA协同分析，这让作者更容易找到变化基因的关键所在。值得大家学习和借鉴一下。
5. Extracellular Vesicles from High-Grade Glioma Exchange Diverse Pro-oncogenic Signals That Maintain Intratumoral Heterogeneity. 高恶性程度的胶质瘤细胞通过细胞外囊泡交换多种促癌信号赖维持肿瘤内异质性。 [Cancer Res] IF=8.56 PMID：27013191
摘要：缺乏肿瘤异质性的实验模型限制了我们对肿瘤生态系统中复杂亚群之间关系的研究和理解。在高恶性程度胶质瘤（HGG）中，不同胶质瘤干性样细胞（GSC）亚群中又不同分工的细胞群体。由细胞释放的细胞外囊泡（EV）可以作为遗传和信号通信的媒介;然而，目前对HGG异质性如何影响EV内容和活动知之甚少。在这项研究中，我们对从患者来源的GSC释放的EVs进行了蛋白质组学分析。 EV的表征具有明显的异质性，但能够反映对应的GSC分子组成，并聚集成两个群。在体外和体内研究发现EV携带的蛋白质在促神经性GSC和间质样GSC之间转移增加了肿瘤生成能力。临床方面，“癌症基因组图谱”数据库中HGG患者数据的分析显示，间质性的GSC携带有促神经性EV特征或促神经性GSC带有间质性EV特征的病例具有更差的预后，这表明不同亚型的肿瘤细胞在肿瘤中存在相互影响。总而言之，我们的研究结果揭示了这些EVs有助于维持肿瘤异质性和复杂性。
PS：一篇介绍肿瘤不同亚群释放不同特性的细胞外囊泡来维持和促进肿瘤异质性和复杂性的文章，这对我们进一步认识肿瘤的异质性具有十分重要的意义。
6. Persistence of circulating endothelial microparticles in COPD despite smoking cessation. 慢性阻塞性肺病患者在戒烟后循环内皮微粒中依旧持续存在。 [Thorax ] IF=8.12 PMID：27462120
摘要：越来越多的证据表明慢性阻塞新肺病（COPD）的发病机制与肺毛细血管凋亡相关。我们以前的研究证实，正常肺活量但低扩散能力的吸烟者血浆中内皮细胞（EMPs）释放的循环微粒水平会升高，这是肺部损伤的早期症状。我们假设肺毛细血管细胞凋亡随着COPD的发展而持续存在，并评估其在健康吸烟者和COPD吸烟者戒烟后的可恢复性。我们在28名非吸烟者，61名健康吸烟者和49名COPD吸烟者中评估了肺功能和并得到高分辨率CT（HRCT）结果，17名健康吸烟者和18名COPD吸烟者戒烟12个月。通过流式细胞术定量总EMP（CD42b-CD31 +），肺毛细血管EMP（CD42b-CD31 + ACE +）和凋亡EMP（CD42b-CD62E + / CD42b-CD31 +）水平。结果显示，与非吸烟者相比，健康吸烟者和COPD吸烟者由于活动性肺毛细血管内皮细胞凋亡而具有升高的循环EMP水平。健康吸烟者和COPD吸烟者继续吸烟，循环EMP的高水平会持续12个月以上，但健康吸烟者戒烟后能够恢复至非吸烟者水平。相比之下，COPD吸烟者戒烟的水平仍然显着异常。健康吸烟者的肺毛细血管细胞凋亡是可逆的，COPD发病的吸烟者肺毛细血管细胞凋亡会继续并发挥气道阻塞作用。
PS：不是很懂的一个领域。可能存在一些翻译上的问题，还请各位朋友多多指正。该文章相对比较专业，对应领域的朋友可以了解了解，学习学习思路，借鉴一下研究方法。
7. Novel nanosensing technologies for exosome detection and profiling.新型纳米传感技术用于外泌体检测和内含物分析。 [Lab Chip] IF=5.59 PMID：28745363
摘要：外泌体在生物体液中大量广泛存在，其携带有能够反映母细胞状态的蛋白质和RNA并且在相对较长的时间内比较稳定，因此非常有希望成为癌症生物标志物的载体。 由于其丰度高和稳定性好，因此详细的分析外泌体成分在临床上可用于诊断和分析癌症。 尽管它们目前具有不错的临床潜力，但是目前如何快速定量外泌体及其分子信息的简单、可靠、敏感的方法一直是一个挑战。 因此，我们十分急切需要开发用于外泌体检测和分析的新一代感测技术。 在这篇文章中，我们将介绍三个能够用于临床标本直接提取外泌体蛋白质和RNA的纳米技术传感平台，并讨论其未来发展，以促进其转化为常规临床应用。
PS：一篇小综述，着重介绍目前临床可行的外泌体快速简单分离技术。
8. Current knowledge on exosome biogenesis and release. 当前我们对外泌体形成和释放的认识。 [Cell Mol Life Sci] IF=5.69 PMID：28733901
摘要：外泌体一种纳米级的具膜囊泡结构，它是由内吞相关途径细胞器——多泡小体与质膜融合产生的。这个过程是30多年前发现的，在这些年中，外泌体已经从被视为细胞废物处理系统变为介导细胞间通讯的新机制。近年来由于其在健康和疾病中的重要作用及其在治疗和诊断中的潜在临床应用，研究者对外泌体的兴趣呈指数形式迅速增长。然而，外泌体生物学的诸多方面仍然未知。为了探索在临床上使用外体，我们必须更好地了解这些囊泡运输和功能背后的基本分子机制。我们在这里总结了目前已知关于细胞如何形成和释放外泌体的知识。此外，提出了与外泌体生物发生和释放有关的其他细胞过程，如自噬和溶酶体胞吐作用。最后，讨论了与外泌体释放研究相关的方法学方面。
PS：一篇不错的小综述，介绍了我们目前对外泌体形成和释放的认识，新入门的朋友可以读一读。
9. Vesicle trafficking in plant immunity. 植物免疫过程中的膜泡运输。 [Curr Opin Plant Biol] IF=6.78 PMID：28735164
摘要：因为缺乏循环免疫系统包括流动免疫细胞，为了防御细胞外病原体，植物主要依赖于细胞自主的先天性免疫。为了限制或杀死细胞外病原体，植物细胞进化出了抗菌化合物。然而，由于抗微生物剂对植物细胞本身也是有毒的，因此必须将其安全地递送到单独的囊泡室中发挥作用。此外，由于免疫反应通常需要能量，因此根据病原体类型适当控制免疫反应的持续时间和强度也是非常重要的。这可以通过调节免疫信号的感测和细胞外免疫分子的递送/排出来实现，所有这些都通过植物细胞中的膜运输来控制。可溶性N-乙基马来酰亚胺敏感因子附着蛋白受体（SNARE）现在被认为在膜泡运输中发挥了重要作用。因此，在本总数中，我们将讨论SNAREs和调节蛋白的已知和潜在的免疫功能。
PS：植物的囊泡，小领域综述，分享给专业从事相关研究的朋友。
10. Liquid biopsy: a step forward towards precision medicine in urologic malignancies. 液体活检：泌尿系统肿瘤精准医疗的重要推动者。 [Mol Cancer] IF=5.89 PMID：28410618
摘要：探索使用微创“液体活检”来识别许多癌症（包括泌尿系统恶性肿瘤）中的生物标志物的趋势越来越明显。循环无细胞DNA可以从无细胞DNA水平，完整性，甲基化和突变等多个水平进行评估。其他前瞻性液体活检标志物包括循环肿瘤细胞，循环RNA（miRNA，lncRNA和mRNA），无细胞蛋白，肽和外泌体等，这些也已成为非侵入性癌症生物标志物研究的重要方向。这些循环分子可以在包括血液，尿液，唾液和精浆的各种生物流体中检测到。液体活组织检查对于个性化医学有很大的推动作用，因为它们能够提供原位肿瘤和转移性肿瘤的多个非侵入性全局标志物。循环分子的分子分析已成为在临床上成功引入的几种非侵入性多标记测试的基石。在这篇综述中，我们提供了目前基于无细胞DNA的肾脏肿瘤，前列腺癌和膀胱癌生物标志物研究的概况，并讨论了其他循环分子的潜在用途。我们还将讨论非侵入性癌症生物标志物发现过程中面临的挑战和局限性，以及这一不断增长的研究领域的优势。。
PS：液体活检在泌尿系统肿瘤方面的研究概况。
11. Mesenchymal stem/stromal cell extracellular vesicles: From active principle to next generation drug delivery system. 间充质干细胞来源的细胞外囊泡：从活性成分到新一代药物递送系统。 [J Control Release] IF=7.44 PMID：28736264
PS：间充质干细胞的细胞外囊泡是目前研究比较多的囊泡类型，报道也比较多，一篇总结这个方面的综述文章，推荐给大家。
12. Exosomes derived from gemcitabine-resistant cells transfer malignant phenotypic traits via delivery of miRNA-222-3p. 来自吉西他滨耐药细胞的外泌体通过递送miRNA-222-3p转移恶性表型性状。 [Mol Cancer] IF=5.89 PMID：28743280
PS：一篇外泌体miRNA的研究文章，放在这里，供新进入这个领域的朋友学习和借鉴。
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