【2020-13期】This Week in Extracellular Vesicles
本周hzangs在最新文献中选取了6篇分享给大家。第1篇文章介绍了液体活检领域细胞外囊泡的应用和分离纯化检测技术的研究进展；第2篇文章介绍了经受放疗处理的肿瘤细胞释放的细胞外囊泡能够诱导肿瘤细胞的死亡，为提升放疗效果提出了新的策略；第3篇文章报道了分化的干细胞来源的细胞外囊泡能够诱导其他干细胞分化。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.Emerging Nanotechnologies for Liquid Biopsy: The Detection of Circulating Tumor Cells and Extracellular Vesicles.
新兴的用于液体活检的纳米技术：循环肿瘤细胞和细胞外囊泡的检测。
[Adv Mater] IF=25.809 PMID：30589111
摘要：液体活检能够对分子或细胞生物标志物进行非侵入性和动态分析，因此在诊断，预后，疾病进展和治疗功效的监测，疾病机制的理解以及药物开发治疗靶标的识别方面具有巨大的潜力。在这篇综述中，总结了用于液体活检的纳米材料，纳米结构，纳米装置和纳米传感器的最新进展，重点是循环肿瘤细胞（CTC）和细胞外囊泡（EV）的检测和分子表征。讨论了纳米材料和纳米结构在提高CTC和EV检测灵敏度，特异性和纯度方面的发展和进展。还讨论了信号转导和放大的传感技术以及可视化策略。总结了分离CTC和EV的以及单CTC / EV分析的新技术。还包括用于集成芯片上分离，检测和分子分析的新兴微流体平台。讨论了这些创新材料和技术的机遇，挑战和前景，特别是在临床应用中的可行性方面。基于纳米技术的液体活检的应用将为监测和治疗肿瘤及其他重大疾病的临床实践带来新的见解。
PS：循环细胞外囊泡在多种疾病的诊断都表现出非常好的效果，这篇综述汇总了目前液体活检中细胞外囊泡应用和相关技术的的研究进展。
2.Irradiated tumor cell-derived microparticles mediate tumor eradication via cell killing and immune reprogramming.
辐射处理的肿瘤细胞来源的微粒通过细胞杀伤和免疫重编程介导肿瘤的根除。
[Sci Adv] IF=12.804 PMID：32232155
摘要：放射疗法（RT）通常用于癌症治疗，但是扩大其临床适应症仍然具有挑战性。辐射诱导的旁观者效应（RIBE）的潜在机制尚不清楚，也未进行治疗性利用。我们认为，RIBE主要是由辐射的肿瘤细胞释放微粒（RT-MPs）介导的，该微粒诱导广泛的抗肿瘤作用并主要通过肥大症引起免疫原性死亡。使用恶性胸腔积液（MPE）的小鼠模型，我们证明RT-MPs将微环境M2肿瘤相关巨噬细胞（M2-TAMs）极化为M1-TAMs，并调节TAM和肿瘤细胞之间的抗肿瘤相互作用。内化RT-MPs后，TAMs显示出增加的程序性细胞死亡配体1（PD-L1）表达，增强了后续的联合抗PD-1治疗，赋予了对MPE和顺铂耐药MPE小鼠模型的消融作用。诱导了免疫记忆作用。
PS：放射治疗是肿瘤治疗的一种重要策略，这篇文章介绍了放疗后肿瘤细胞来源的细胞外囊泡可以激活免疫，进一步杀伤肿瘤细胞的功能机制。
3.Cell reprogramming using extracellular vesicles from differentiating stem cells into white/beige adipocytes.
使用细胞外囊泡将干细胞进行细胞重编程分化为白/米色脂肪细胞。
[Sci Adv] IF=12.804 PMID：32232152
摘要：干细胞衍生的细胞外囊泡（EV）为基于干细胞的再生医学治疗提供了替代方法。在这项研究中，通过诱导组织特异性分化，将分化过程中衍生的干细胞细胞外囊泡开发为无细胞治疗系统用于诱导组织特异性分化。在白色和米色成脂分化（分别为D-EV和BD-EV）过程中通过切向流过滤，从人类脂肪干细胞（HASC）中分离出EV。D-EV和BD-EV可以成功地将HASC分别分化为白色和米色脂肪细胞。D-EV通过胶原蛋白/甲基纤维素水凝胶移植到BALB / c小鼠的背部，其在注射部位产生大量脂质滴。BD-EV的治疗通过使小鼠脂肪组织褐变来减轻饮食引起的肥胖。此外，通过BD-EV治疗可改善高脂饮食诱导的肝脂肪变性和葡萄糖耐量。囊泡中的miRNA介导了BD-EV效应。这些结果表明，在干细胞分化为白色脂肪细胞或米色脂肪细胞的过程中分泌的EV可以促进细胞重编程。
PS：干细胞分化过程中产生的细胞外囊泡可以诱导干细胞向特定方向进行分化，这个对于治疗来说还是很有意义的。
4.Quantitative Localized Analysis Reveals Distinct Exosomal Protein-Specific Glycosignatures: Implications in Cancer Cell Subtyping, Exosome Biogenesis and Function.
定量的局部分析揭示了独特的外泌体蛋白特异性糖信号：癌细胞亚型，外泌体生物发生和功能中的意义。
[J Am Chem Soc] IF=14.695 PMID：32239931
摘要：蛋白质特异性糖基修饰型分析对于全面了解细胞化学和信号传导至关重要。但对小型，自由漂浮的外泌体，细胞生理功能的普遍调节物和细胞间通讯介体提出了重大的检测挑战。我们在这里报告了这些重要的细胞外囊泡上的蛋白质特异性糖基特征定量局部分析（QLA）方法的首次实现。局部的化学重塑和定量电化学的集成允许对外泌体粘蛋白1（MUC1）特异性末端半乳糖/ N-乙酰半乳糖胺（Gal / GalNAc）进行QLA检查的概念验证。结合唾液酸（Sia）裂解操作以暴露最初的Gal / GalNAc，QLA已揭示MCF-7和MDA-MB-231细胞来源外泌体以及与亲本细胞相比具有独特的MUC1特异性唾液酸化封端率。这些发现提示了一种有用的非侵入性指标，可用于分型癌细胞和外泌体分泌。QLA方法还允许动态监测外泌体MUC1特异性唾液酸化封端比率的变化，从而能够区分外泌体的生物发生途径。
PS：文章提出了一种检测细胞外囊泡蛋白糖基化的策略。
5.Mesenchymal Stem Cell-Derived Extracellular Vesicles Induce Regulatory T Cells to Ameliorate Chronic Kidney Injury.
间充质干细胞衍生的细胞外囊泡可诱导调节性T细胞改善慢性肾脏损伤。
[Hypertension] IF=7.017 PMID：32223383
摘要：代谢综合征（MetS）深刻改变了间充质干细胞和间充质干细胞来源的细胞外囊泡（EVs）的含量。抗炎TGF-β（转化生长因子-β）在瘦肉猪的EV中选择性富集，但在MetS猪中却没有，但是这种天生差异的功能影响仍然未知。我们假设瘦肉猪细胞外囊泡可以更有效地诱导肾脏损伤中的调节性T细胞。在饮食诱导的MetS和单侧肾动脉狭窄（RAS; MetS + RAS）16周后，对五组猪（每组n = 7）进行了研究。肾内注射Lean-EVs或MetS-EVs于4周前对两组MetS + RAS进行了治疗。MetS + RAS的肾脏体积，肾血流量和肾小球滤过率均低于MetS猪。与Lean-EVs相比，MetS-EVs在改善MetS + RAS的肾功能，减少肾小管损伤和纤维化方面效果较差。瘦肉猪来源的细胞外囊泡在狭窄的肾脏中上调TGF-β的表达，并显着增加调节性T细胞的数量。此外，与MetS-EV相比，用Lean-EVs治疗的狭窄肾脏中抗炎M2巨噬细胞的明显上调减少了促炎M1巨噬细胞，并且检测到CD8 + T细胞，并且肾静脉白细胞介素-1β水平降低。在体外，与MetS-EV相比，Lean-EV与活化T细胞的共培养导致更大的TGF-β依赖性调节性T细胞诱导。因此，间充质干细胞来源的细胞外囊泡对受伤肾脏的有益作用可能部分由其TGF-β信号传导成分的含量介导，从而增加Treg优势。调节细胞外囊泡货物并改变其功能可能对肾脏修复很有用。
PS：文章主要研究了MSC来源的细胞外囊泡对肾脏损伤的保护作用，并通过对免疫的调节机制解释了这种保护作用。
6.In Vivo Tracking of Mesenchymal Stem Cell-Derived Extracellular Vesicles Improving Mitochondrial Function in Renal Ischemia-Reperfusion Injury.
体内跟踪间充质干细胞来源的细胞外囊泡改善肾脏缺血再灌注损伤中的线粒体功能。
[ACS Nano] IF=13.903 PMID：32212674
摘要：间充质干细胞（MSCs）释放的细胞外囊泡（EVs）在缺血再灌注（I / R）急性肾损伤（AKI）动物模型中表现出再生能力，被认为是直接MSC治疗的潜在替代方法。然而，尚未建立对肾I / R损伤中MSC-EV的实时体内成像。负责其再生作用的MSC-EV的肾细胞内靶标仍然难以捉摸。在这里，我们报道我们实时观察到MSC-EVs特别累积在受伤的肾脏中，并通过具有聚集诱导发射（AIE）特征的DPA-SCP被肾近端肾小管上皮细胞（TECs）吸收。DPA-SCP在肾脏I / R损伤小鼠模型中精确追踪了MSC-EV的命运长达72小时，并且相对于流行的商用EV追踪分子PKH26表现出卓越的时空分辨率和追踪能力。进一步的分析表明，积累的MSC-EVs通过激活Keap1-Nrf2信号通路来刺激线粒体抗氧化防御和ATP的产生，从而通过减少线粒体片段化，使线粒体膜电位正常化和增加线粒体DNA拷贝数来保护TEC免受氧化损伤。MSC-EVs诱导的肾TECs中microRNA-200a-3p表达的增加被认为是调节机制，有助于线粒体的保护作用并刺激肾脏信号转导通路。总之，MSC-EVs在肾脏I / R损伤过程中积聚在肾小管中，并通过激活Keap1-Nrf2信号通路和增强TECs的线粒体功能来促进肾脏功能的恢复。具有AIE特征的DPA-SCP可在肾脏修复中无创且精确地显示MSC-EV的体内。
PS：文章介绍了实时分析MSC来源的细胞外囊泡对缺血再灌注造成的急性损伤的修复过程，并通过这一系统分析了修复相关机制。
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