【2023-38期】This Week in Extracellular Vesicles

【概要描述】

分類：新聞
作者：韦德国际生物
來源：韦德国际生物
發佈時間：2023-10-09
訪問量：313

詳情

以下文章來源於外泌體之家（公眾號）

本周hzangs在最新文獻中選取了12篇分享給大家，第1篇文章介紹了ATP1A3可能是神經元來源囊泡的標誌物；第2篇文章強調了透明質酸分子常用分離策略中可能是細胞外囊泡樣品污染物並且會影響下游分析結果；第4篇文章綜述了細胞外囊泡在神經退行性疾病中的研究進展；第8篇文章介紹了近紅外光對小膠質細胞及其細胞外囊泡的影響。

1.ATP1A3 as a target for isolating neuron-specific extracellular vesicles from human brain and biofluids.
ATP1A3 作為從人腦和生物體液中分離神經元特異性細胞外囊泡的靶標。
[Sci Adv] PMID: 37713494

摘要：神經元源性細胞外囊泡（NDEV）是神經系統疾病的潛在生物標誌物，儘管其可靠的分子靶點尚未確定。在這裏，韦德国际證明，與假定的 NDEV 標記物 NCAM1 和L1CAM 相比，ATP 酶 Na+/K+ 轉運亞基 α 3 (ATP1A3) 在從誘導的人類神經元、大腦、腦脊液和血漿中分離的細胞外囊泡 (EV) 中大量表達。免疫沉澱的 ATP1A3+ 腦源性 EV 的蛋白質組學分析顯示，與 NCAM1+ 或 LICAM+ EV 相比，與阿爾茨海默病 (AD) 相關的突觸標記物和貨物蛋白富集度更高。單顆粒分析顯示 AD 血漿中的 ATP1A3+ EV 中澱粉樣蛋白β陽性率升高，與其他血漿生物標誌物相比，可给予更好的 AD 診斷預測。因此，ATP1A3 是從生物體液中分離 NDEV 進行診斷研究的可靠靶點。

2.Hyaluronic acid: An overlooked extracellular vesicle contaminant.
透明質酸：一種被忽視的細胞外囊泡污染物。
[J Extracell Vesicles] PMID: 37712345

摘要：細胞外囊泡 (EV) 樣品中污染物存在的變化是導致該領域研究間重複性缺乏的主要原因之一。眾所周知的污染物包括蛋白質聚集體、RNA-蛋白質複合物和脂蛋白，它們在形狀、大小和/或密度上類似於 EV。相反，多糖，例如透明質酸（HA），作為細胞外囊泡污染物而被忽視。在這裏，結果表明，使用兩種已知的常見分離方法：尺寸排阻色譜法和切向流過濾，低分子量和中等分子量的 HA 聚合物出乎意料地在一定程度上保留在 EV 級分中。儘管這些分離技術能夠有效去除非 EV 相關蛋白，但 HA 聚合物的情況並非如此，HA 聚合物以分子量依賴性方式部分保留，尤其是在尺寸排阻色譜法中。HA 的超分子結構和流體動力學尺寸可能有助於基於過濾的方法中 EV 組分的分離。相反，超速離心和基於聚合物的沉澱方法不會保留 HA 聚合物，而這些方法因共同隔離其他類型的污染物而聞名。HA 具有廣泛的免疫調節作用，類似於各種來源的 EV 的作用。因此，在未來的研究中應考慮 HA 污染物，以避免對 EV 的功能影響進行潛在的不準確歸因。

3.A magneto-activated nanoscale cytometry platform for molecular profiling of small extracellular vesicles.
用於小細胞外囊泡分子分析的磁激活納米級細胞計數平台。
[Nat Commun] PMID: 37696888

摘要：外泌體 PD-L1 (exoPD-L1) 最近作為預測涉及 PD1/PD-L1 通路的免疫治療反應的生物標誌物受到了廣泛關注。然而，當前的外泌體分析技術主要依賴於批量測量，而沒有考慮外泌體亞群中發現的異質性。在這裏，韦德国际提出了一個納米級細胞計數平台 NanoEPIC，能夠對血漿進行表型分選和 exoPD-L1 分析。韦德国际強調 NanoEPIC 顺利获得檢測 exoPD-L1 來監測抗 PD-1 免疫治療的功效。NanoEPIC 在響應者和非響應者中生成特徵 exoPD-L1 模式。在接受 PD1 靶向免疫治療的小鼠中，exoPD-L1 與腫瘤生長、腫瘤中的 PD-L1 負荷以及 CD8+ 腫瘤浸潤淋巴細胞的免疫抑制相關。具有不同PD-L1表達水平的小細胞外囊泡（sEV）對CD8+T細胞表現出獨特的抑制作用。NanoEPIC 给予穩健、高通量的外泌體標記物分析，從而實現 sEV 亞群分析。該平台具有增強癌症篩查、個性化治療和治療反應監測的潛力。

4.Research progress on the role of extracellular vesicles in neurodegenerative diseases.
細胞外囊泡在神經退行性疾病中作用的研究進展。
[Transl Neurodegener] PMID: 37697342

摘要：阿爾茨海默病、帕金森病、肌萎縮側索硬化症和亨廷頓病等神經退行性疾病影響着全世界數百萬人。人們在疾病相關研究方面付出了巨大的努力，但在診斷和治療方法方面卻很少取得突破。細胞外囊泡（EV）是異質細胞源性膜結構，產生於內體系統或直接與質膜分離。EVs含有許多生物分子，包括蛋白質、核酸和脂質，它們可以在不同細胞、組織或器官之間轉移，從而在正常和病理過程中調節細胞之間的跨器官通訊。最近，細胞外囊泡已被證明參與神經退行性疾病的各個方面。EVs的異常分泌和水平與神經退行性疾病的發病機制密切相關，並有助於疾病的進展。許多研究提出將 EV 作為神經退行性疾病的治療靶點或生物標誌物。本文綜述並討論了EVs在多種神經退行性疾病病理過程中的最新研究進展。此外，韦德国际概述了有關 EV 在神經退行性疾病中的作用及其治療疾病潛力的最新研究。

5.The Landscape of Biomimetic Nanovesicles in Brain Diseases.
仿生納米囊泡在腦疾病中的應用。
[Adv Mater] PMID: 37713652

摘要：腦部疾病，如腦腫瘤、神經退行性疾病、腦血管疾病和腦損傷等，是由血管生成過度或受損、神經炎症、免疫激活或抑制、神經退行性疾病、神經毒性蛋白沉積等多種病理生理變化引起的，對健康構成嚴重威脅。威脅。由於血腦屏障（BBB）的存在阻礙了藥物向大腦的輸送，因此腦部疾病通常難以治療。仿生納米囊泡（BNV），包括源自各種細胞的內源性細胞外囊泡（EV）和人工納米囊泡（ANV），具有穿透血腦屏障的能力，因此可用於將藥物輸送到大腦。BNV，尤其是內源性EV，廣泛分佈於體液中，通常攜帶多種與疾病相關的信號分子，如蛋白質、RNA和DNA，因此也可以顺利获得分析來分析腦部疾病的病因和發病機制。本綜述將涵蓋BNV的詳盡分類和表徵以及各種腦疾病中涉及的病理生理學作用，並重點關注用於腦疾病治療診斷的納米技術集成BNV，包括各種診斷策略和精確的治療調節（例如免疫調節、紊亂的蛋白質清除）、抗神經炎症、神經再生、血管生成和腸腦軸調節）。韦德国际還討論並概述了用於診斷和治療腦疾病的納米技術集成 BNV 的剩餘挑戰和未來前景。

6.Adipose-Derived Mesenchymal Stem Cell-Derived Exosomes Biopotentiated Extracellular Matrix Hydrogels Accelerate Diabetic Wound Healing and Skin Regeneration.
脂肪源性間充質幹細胞源性外泌體生物強化細胞外基質水凝膠可加速糖尿病傷口癒合和皮膚再生。
[Adv Sci (Weinh)] PMID: 37712174

摘要：傷口癒合是一個緊迫的臨床挑戰，尤其是慢性傷口。由於癒合時間長、免疫排斥風險和易感染，傳統的傷口癒合方法治療效果有限。最近，脂肪間充質幹細胞衍生的外泌體（ADSC-exos）已成為組織再生和傷口修復的一種有前途的方式。在這項研究中，報道了一種新型細胞外基質水凝膠@外泌體（ECM@exo）的開發，這需要將ADSC-exos摻入細胞外基質水凝膠（ECM水凝膠）中。該溶液在局部注射到傷口部位後在生理溫度下形成水凝膠。ECM@exo 能夠從 ECM 水凝膠中持續釋放 ADSC-exos，從而在傷口部位保持較高的局部濃度。ECM水凝膠具有良好的生物相容性和生物降解性。體內和體外結果表明，ECM@exo治療有效減少炎症，促進血管生成、膠原蛋白沉積、細胞增殖和遷移，從而加速傷口癒合過程。總體而言，這種創新的治療方法顺利获得具有受控外泌體釋放的生物水凝膠為傷口癒合给予了新途徑。

7.Myxobacteria restrain Phytophthora invasion by scavenging thiamine in soybean rhizosphere via outer membrane vesicle-secreted thiaminase I.
粘細菌顺利获得外膜囊泡分泌的硫胺素酶 I 清除大豆根際中的硫胺素，從而抑制疫黴菌的入侵。
[Nat Commun] PMID: 37704617

摘要：維生素等公共代謝物在維持微生物群落的生態功能中發揮着關鍵作用。然而，微生物組中公共代謝物微調的生化和生理基礎仍然知之甚少。在這裏，韦德国际研究了粘細菌和大豆疫霉（一種大豆卵菌病原體）之間的相互作用。韦德国际發現宿主植物和土壤微生物補充了菌的硫胺素營養缺陷型。而粘細菌顺利获得外膜囊泡 (OMV) 分泌到細胞外環境的硫胺素酶 I CcThi1 來抑制疫黴菌的生長。CcThi1 清除所需的硫胺素，從而阻止硫胺素共享行為，從而干擾氨基酸代謝和致病效應子的表達，可能導致霉生長和致病性受損。此外，粘細菌和CcThi1在調節土壤中硫胺素水平方面非常有效，這與大豆疫霉根腐病的發生有關。韦德国际的研究結果揭示了粘細菌用來維持土壤微生物群落種間平衡的一種新的生態策略。

8.Exosomes Derived from M2 Microglial Cells Modulated by 1070-nm Light Improve Cognition in an Alzheimer's Disease Mouse Model.
1070 nm 光調製的 M2 小膠質細胞衍生的外泌體可改善阿爾茨海默病小鼠模型的認知能力。
[Adv Sci (Weinh)] PMID: 37702115

摘要：近紅外光生物調節已被確定為治療阿爾茨海默病（AD）的潛在策略。然而，這種治療作用背後的機制仍然知之甚少。本文表明，1070 nm 光誘導小膠質細胞從 M1 表型轉變為 M2 表型，分泌外泌體，從而減輕 β-澱粉樣蛋白負擔，顺利获得改善神經炎症和促進神經元樹突棘可塑性來改善認知功能。結果表明，頻率為 10 Hz 的 1070 nm 光會促使 M1 炎症型小膠質細胞轉變為 M2 抗炎型。這會誘導含有 miR-7670-3p 的 M2 小膠質細胞衍生的外泌體的分泌，該外泌體在內質網 (ER) 應激期間靶向激活轉錄因子 6 (ATF6)。此外，研究發現miR-7670-3p降低ATF6的表達，進一步改善內質網應激，從而減弱炎症反應，保護5xFAD小鼠皮質和海馬神經元的樹突棘完整性，最終改善認知功能。本研究強調了1070 nm光調製小膠質細胞來源的外泌體在治療AD小鼠中的關鍵作用，這可能為利用近紅外光生物調製治療AD给予理論基礎。

9.Identification of the SNARE complex that mediates the fusion of multivesicular bodies with the plasma membrane in exosome secretion.
鑑定在外泌體分泌中介導多泡體與質膜融合的SNARE 複合體。
[J Extracell Vesicles] PMID: 37700095

摘要：外泌體在局部和遠處的細胞通訊中發揮着至關重要的作用，並參與各種生理和病理過程。腫瘤來源的外泌體對於腫瘤發生至關重要，但其分泌的確切機制仍然難以捉摸。特別是，介導腫瘤細胞中多囊泡體 (MVB) 與質膜 (PM) 融合的SNARE 蛋白受到爭議。在這項研究中，韦德国际鑑定了syntaxin-4、SNAP-23和VAMP-7作為MCF-7乳腺癌細胞中負責外泌體分泌的SNARE，並發現由這些SNARE組成的SNARE複合物可以在體外驅動膜融合。MCF-7 細胞中任何這些 SNARE 的缺失都不會影響 MVB 的生物發生和運輸，表明它們特定地參與 MVB-PM 融合。此外，syntaxin-4、SNAP-23和VAMP-7在HeLa宮頸癌細胞和A375黑色素瘤細胞的外泌體分泌中發揮相同的作用，表明它們在外泌體分泌中的功能是保守的。此外，在4T1乳腺癌細胞中刪除VAMP-7可有效抑制外泌體分泌，並導致小鼠模型中腫瘤生長和肺轉移顯着減弱，這意味着VAMP-7有望成為乳腺癌的新治療靶點。

10.PDZ scaffolds regulate extracellular vesicle production, composition, and uptake.
PDZ支架調節細胞外囊泡的產生、組成和攝取。
[Proc Natl Acad Sci U S A] PMID: 37695903

摘要：細胞外囊泡（EV）是介導健康和疾病中細胞間通訊的膜限制細胞器。EV 具有很高的醫學意義，但由於韦德国际對控制 EV 生物學的分子機制分析有限，限制了它們在診斷或治療中的合理使用。在這裏，韦德国际測試了PDZ 蛋白（支持信號轉導複合物的形成、運輸和功能並與多細胞共同進化的分子支架）是否可能代表重要的 EV 調節劑。韦德国际揭示了 PDZ 蛋白質組（人類中約 150 個蛋白質）與眾所周知的 EV 成分四跨膜蛋白 CD9、CD63和 CD81 建立了一系列離散的直接相互作用。引人注目的是，PDZ蛋白與多配體聚糖 (SDC) 相互作用更廣泛，這是一種普遍存在的膜蛋白，韦德国际之前已證明其在 EV 生物發生、裝載和周轉中發揮重要作用。韦德国际記錄了這些 PDZ 蛋白調節四跨膜蛋白和 SDC，對它們的穩態水平、亞細胞定位、代謝、內體出芽和 EV 中的積累產生不同的影響。重要的是，韦德国际還表明 PDZ 蛋白控制細胞表面硫酸乙酰肝素的水平，從而在 EV 捕獲中發揮作用。總之，韦德国际的研究表明，SDC、四跨膜蛋白和 PDZ 蛋白的廣泛網絡有助於 EV 異質性和周轉，突出了控制細胞內運輸和細胞間通訊的分子框架的重要部分。

11.Biomembrane nanostructures: Multifunctional platform to enhance tumor chemoimmunotherapy via effective drug delivery.
生物膜納米結構：顺利获得有效的藥物輸送增強腫瘤化學免疫治療的多功能平台。
[J Control Release] PMID: 37567505

摘要：人們發現化療藥物除了對腫瘤有直接的細胞毒作用外，還可以顺利获得誘導免疫原性細胞死亡來激活針對腫瘤的免疫反應，從而拓寬了化療在腫瘤免疫治療中的應用。結合其他治療策略，例如光療或放療，可以進一步增強免疫療法的治療效果。納米結構可以顺利获得整合各種活性劑並將多種類型的治療方法組合在單個納米結構中來促進多模式腫瘤治療。生物膜納米結構（例如外泌體和細胞膜衍生的納米結構）具有優異的生物相容性、內在靶向能力、智能響應性和免疫調節特性，可以實現卓越的化學免疫治療，並代表下一代腫瘤免疫治療的納米結構。本綜述總結了生物膜納米結構在腫瘤化學免疫治療中的最新進展，並重點介紹了不同類型的工程方法和治療機制。總結了一系列結合不同生物膜納米結構（包括脂質體、外泌體、細胞膜和細菌膜）的工程策略。該組合策略可以大大增強生物膜納米結構化學免疫治療的靶向性、智能性和功能性，從而成為更強的腫瘤治療方法。還討論了與生物膜納米結構用於化學免疫療法的臨床轉化相關的挑戰及其未來前景。

12.Extracellular Vesicle-Conjugated Functional Matrix Hydrogels Prevent Senescence by Exosomal miR-3594-5p-Targeted HIPK2/p53 Pathway for Disc Regeneration.
細胞外囊泡綴合的功能基質水凝膠顺利获得外泌體miR-3594-5p 靶向 HIPK2/p53 途徑預防椎間盤再生衰老。
[Small] PMID: 37165721

摘要：髓核幹細胞（NPSC）衰老在椎間盤退變（IDD）的進展中起着關鍵作用。幹細胞來源的細胞外囊泡（EV）可緩解細胞衰老。然而，潛在的機制仍不清楚。穩定性差，很大程度上限制了 EV 的體內給藥。RGD 是一種精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸三肽，與 EV 膜上表達的整合素強烈結合，使 RGD 能夠錨定 EV 並延長其生物利用度。開發了一種 RGD 複合髓核基質水凝膠（RGD-DNP）來增強小 EV（sEV）的治療效果。RGD-DNP 延長了體外和離體 sEV 的保留時間。sEV-RGD-DNP 促進 NPSC 遷移，減少 SA-β-gal 陽性細胞數量，減輕細胞周期停滯，並減少 p16、p21 和 p53 激活。小 RNA 測序顯示 miR-3594-5p 在 sEV 中富集，並靶向同源結構域相互作用蛋白激酶 2 (HIPK2)/p53 通路。HIPK2 敲低可顺利获得下調 miR-3594-5p 來挽救 sEV 受損的治療效果。具有較低量 sEV 的 RGD-DNP 綴合物與 DNP 中較高濃度的游離 sEV 實現了相似的椎間盤再生。總之，sEV-RGD-DNP 顺利获得靶向 HIPK2/p53 途徑增加 sEV 生物利用度並緩解 NPSC 衰老，從而減輕 IDD。該工作以更少的sEV實現了更好的再生效果，為sEV應用於IDD治療奠定了理論基礎。

【關於韦德国际生物】

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韦德国际生物的產品與服務，可廣泛應用於基因與細胞治療、細胞外囊泡、疫苗及蛋白產品等生產的上游工藝開發。同時，在再生醫學、類器官與食品科技（細胞培養肉等）領域也具有廣泛應用前景。

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