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【2024-17期】This Week in Extracellular Vesicles

【2024-17期】This Week in Extracellular Vesicles

  • 分類:新聞
  • 作者:韦德国际生物
  • 來源:韦德国际生物
  • 發佈時間:2024-05-27
  • 訪問量:267

【概要描述】

【2024-17期】This Week in Extracellular Vesicles

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  • 分類:新聞
  • 作者:韦德国际生物
  • 來源:韦德国际生物
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以下文章來源於外泌體之家(公眾號)

hzangs在最新文獻中選取了12篇分享給大家,第1篇文章提出了一種新的觀點,認為細胞外囊泡的主要功能可能是给予膜載體,使接觸依賴性細胞間信號傳遞可以長距離實現;第2篇文章介紹了DNA損傷時,小膠質細胞來源囊泡對神經退行性病變的促進作用;第3篇文章介紹了呼出氣體的冷凝液中有肺部來源的細胞外囊泡,可以作為標誌物載體用於疾病分析預測;第4篇文章介紹了新搭建的關注於收錄細胞外囊泡介導細胞間、物種間相互作用;第7篇文章介紹了顺利获得工程化改造腫瘤來源細胞外囊泡從而降低其促腫瘤活性,增加其免疫原性,從而開發腫瘤疫苗的策略;第11篇文章介紹了細菌來源的菌體外膜泡顺利获得調控巨噬細胞表型,促進傷口癒合的功能機制。

 

1.Membranes on the move: The functional role of the extracellular vesicle membrane for contact-dependent cellular signalling. 

移動中的膜:細胞外囊泡膜在接觸依賴性細胞信號傳導中的功能作用。

[J Extracell Vesicles] PMID: 38649339

摘要:細胞外囊泡(EV)是幾乎所有生命形式釋放的脂質封閉結構,由於其在細胞間和生物體間通訊中的作用而受到廣泛關注。儘管它們在疾病過程和治療應用中的重要性已得到公認,但關於其主要功能的基本問題仍然存在。在這裏,韦德国际對 EV 的主要功能提出了不同的觀點,認為它們是為基於蛋白質-蛋白質相互作用的長距離、接觸依賴性細胞通訊给予膜面積的基本元件。雖然細胞外囊泡已被認為是遺傳信息的載體,但它們可以為細胞通信给予的其他獨特優勢仍不清楚。在這裏,韦德国际介紹了這樣一個概念,即細胞外囊泡给予的大量膜面積允許膜接觸依賴性相互作用,這可能是其功能的核心。該膜區域能夠實現蛋白質、多糖或脂質等膜配體在二維上的橫向擴散和分類,從而促進親和力驅動的效應以及 EV 細胞界面上共刺激結構的組裝。例如,囊泡誘導受體隔離 (VIRS) 的概念描述了 EV 如何將受體限制和集中在 EV 接觸位點,從而促進受體在信號體中局部密集集中。與可溶性配體相比,這一過程可以將 EV 呈遞的配體的信號強度提高 10-1000 倍。從這個角度進行的推測增進了韦德国际對 EV 生物學的理解,並對基於 EV 的應用和治療具有重要意義。韦德国际建議轉變視角,從僅僅將 EV 視為相關核酸和蛋白質的轉運蛋白,轉變為將其獨特的生物物理特性視為長距離、接觸依賴性信號傳導的呈現平台。因此,韦德国际強調 EV 膜的功能作用而不是其內容。韦德国际進一步討論病毒轉化細胞或癌細胞如何利用這種信號機制來增強免疫逃避機制。

 

2.Microglia-derived extracellular vesicles trigger age-related neurodegeneration upon DNA damage. 

小膠質細胞衍生的細胞外囊泡在 DNA 損傷時引發與年齡相關的神經退行性變。

[Proc Natl Acad Sci U S A] PMID: 38635632

摘要:DNA 損傷和神經退行性疾病密切相關,但潛在的機制仍然難以捉摸。在這裏,韦德国际發現攜帶XPF-ERCC1 DNA 修復缺陷的組織駐留巨噬細胞中持續的 DNA 損傷會引發小鼠的神經炎症和神經元細胞死亡。韦德国际發現小膠質細胞在細胞質中積累雙鏈 DNA 和染色質片段,這些片段被感知,從而刺激 Er1Cx/- 和自然衰老的小鼠大腦中的病毒樣免疫反應。胞質 DNA 被包裝到細胞外囊泡 (EV) 中,小膠質細胞釋放出細胞外囊泡,並將其 dsDNA 負載釋放到 IFN 反應性神經元中,從而觸發細胞死亡。為了去除胞質 dsDNA 並預防炎症,韦德国际開發了靶向 EV,將重組 DNase I 遞送至體內 Er1Cx/- 腦小膠質細胞。韦德国际發現,EV 介導的胞漿 dsDNA 消除足以預防 Er1Cx/- 小鼠的神經炎症、減少神經元凋亡並延遲神經退行性症狀的發作。總之,韦德国际的研究結果揭示了導致神經炎症的因果機制,並给予了針對年齡相關神經變性的合理治療策略。

 

3.Exhaled breath condensate contains extracellular vesicles (EVs) that carry miRNA cargos of lung tissue origin that can be selectively purified and analyzed. 

呼出氣冷凝物含有細胞外囊泡 (EV),其攜帶來自肺組織的 miRNA 貨物,可以選擇性地純化和分析。

[J Extracell Vesicles] PMID: 38659349

摘要:包括肺癌在內的肺部疾病是全球死亡率上升的原因。儘管新型成像技術和生物標誌物測定的开展,肺癌的檢測仍然是一個重大挑戰。然而,肺部直接與外部環境相通,並在正常潮式呼吸過程釋放霧化液滴,這些液滴可以作為呼出氣冷凝物(EBC)進行收集、存儲和分析。一些研究表明,EBC 含有細胞外囊泡 (EV),其微小 RNA (miRNA) 貨物可能有助於評估不同的肺部狀況,但這些 EV 的細胞起源仍不清楚。在這項研究中,韦德国际使用納米粒子追蹤、透射電子顯微鏡、蛋白質印跡分析和超解像度納米成像 (ONi) 來檢測和驗證呼出的 EV (exh-EV) 的身份。使用韦德国际的可定製抗體純化測定 EV-CATCHER,韦德国际最初確定可以使用針對三種四跨膜蛋白(CD9、CD63 和 CD81)的抗體從 EBC中選擇性富集 exh-EV。使用 ONi,韦德国际還發現一些 exh-EV 含有在細支氣管 Clara 細胞(Clara 細胞分泌蛋白 [CCSP])和肺泡 II 型細胞(表面活性蛋白 C [SFTPC])中表達的肺特異性蛋白。當對從 18 名受試者採集的 5 個不同解剖水平氣道樣本進行 miRNA 下一代測序 (NGS) 時,韦德国际確定了 exh- EV 與 BAL EV 的聚集緊密,但與其他氣道樣本的 EV 不聚集。當將從匹配的 BAL 和EBC 樣本中純化的 EV 的 miRNA 譜與韦德国际的三種四跨膜蛋白 EV-CATCHER 測定進行比較時,韦德国际捕獲了與受試者吸煙、哮喘和肺腫瘤狀態相關的顯着 miRNA 表達差異,這些差異也在使用韦德国际的抗 CCSP/SFTPC EV-CATCHER 測定從相同的樣品中純化的 EV 中選擇性地重複檢測到,這證實了它們的肺組織來源。韦德国际的研究結果強調,從 EBC 中豐富 exh-EV 亞群可以對肺組織產生的 EV 進行非侵入性採樣。

 

4.EV-COMM: A database of interspecies and intercellular interactions mediated by extracellular vesicles.

EV-COMM:細胞外囊泡介導的種間和細胞間相互作用的數據庫。

[J Extracell Vesicles] PMID: 38644519

摘要:組織內和組織間的相互作用在個體和社區的維持和功能中發揮着至關重要的作用。細胞外囊泡(EV)已被確定為物種內和物種間通訊的有效介質。它們可以攜帶和運輸分子貨物來傳遞生物信息。多個數據庫(ExoBCD、ExoCarta、EVpedia、EV-TRACK、Vesiclepedia)整理了與 EV 相關的貨物信息,包括 DNA、RNA、蛋白質、脂質和代謝物。涉及捐贈者和接受者信息完整記錄的數據庫有必要促進對細胞和物種之間相互作用的理解。在這項研究中,韦德国际開發了一個數據庫,該數據庫編譯了配備有 EV 介導的交互結構化過程的記錄。供體和受體的來源按細胞類型、組織/器官和物種進行分類,從而给予細胞與細胞、物種與物種相互作用的擴展知識。提出了評估細胞外囊泡質量的分離和鑑定方法。其中包括有關功能性貨物的信息,其中 microRNA 連接到預測服務器以擴大其潛在影響。生理和病理背景被標記以顯示細胞外囊泡發揮作用的環境。现在,韦德国际的數據庫中共有1481條數據記錄,其中包括971條屬於40多個不同組織/器官的細胞間相互作用,以及510條跨物種記錄。該數據庫给予了一個Web界面來瀏覽、搜索、可視化和下載交互記錄。用戶可以顺利获得選擇感興趣的背景或特定細胞/物種類型以及功能性貨物來搜索相互作用。據韦德国际所知,該數據庫是第一個專注於 EV 介導的供體和受體細胞或物種之間相互作用的綜合數據庫,可作為探索和驗證相互作用的便捷工具。該數據庫簡稱為EV-COMM(EV介導的通信),可在http://sdc.iue.ac.cn/evs/list/免費獲取,並將持續更新。

 

5.Microglial Exosomes in Paraquat-Induced Parkinson's Disease: Neuroprotection and Biomarker Clues. 

百草枯誘發的帕金森病中的小膠質細胞外泌體:神經保護和生物標誌物線索。

[Environ Pollut] PMID: 38670424

摘要:百草枯引發和加重帕金森病 (PD) 的具體機制仍不清楚。韦德国际已經揭示外泌體顺利获得傳遞細胞間信號介導低劑量百草枯暴露引起的神經毒性。體外暴露於 40 μM 百草枯促進小鼠小膠質細胞(BV2) 釋放外泌體。100 μM 百草枯暴露導致小鼠多巴胺能 MN9D 細胞變性。韦德国际建立了 PQ 處理下外泌體和多巴胺能神經元細胞的孵育模型,熒光標記外泌體,並抑制小膠質細胞外泌體的攝取。結果表明,小膠質細胞外泌體減輕了多巴胺能神經元的變性,增加了增殖和 PD 相關蛋白的表達;然而,百草枯逆轉了這種作用。然後,顺利获得外泌體高通量測序和qRT-PCR 實驗,觀察到 miR-92a-3p 和miR-24-3p 從外泌體轉移到百草枯抑制的多巴胺能神經元。在 PD 患者外泌體中驗證了 miR-92a-3p 和 miR-24-3p 的特異性,表明外泌體 miRNA 在百草枯誘導的 PD 中具有潛在的診斷價值。這些結果表明百草枯誘導的神經退行性病變中存在膠質細胞-神經元通訊,並可能識別穩定的百草枯介導的 PD 生物標誌物,為早期識別和預防農藥誘導的退行性疾病给予線索。

 

6.Bacterial membrane vesicles in the pathogenesis and treatment of inflammatory bowel disease. 

細菌膜囊泡在炎症性腸病的發病機制和治療中的作用。

[Gut Microbes] PMID: 38666762

摘要:炎症性腸病(IBD)是一種慢性、令人衰弱的胃腸道炎症復發和緩解性疾病。IBD 的傳統治療方法顯示出有限的療效和有害的副作用,導致人們尋求針對該疾病的新穎且有效的治療方案。細菌膜囊泡 (MV) 是革蘭氏陰性和革蘭氏陽性細菌裂解或起泡過程中分泌的納米級脂質顆粒。這些囊泡已知攜帶生物活性成分,是母體細菌的複製品,與 IBD 的發病和進展以及改善有關。本綜述討論了 MV 的概述及其對 IBD 發病機制、診斷和治療的影響。韦德国际進一步討論該研究領域面臨的技術挑戰以及解決這些挑戰的可能的研究問題。韦德国际總結了 IBD 和 MV 之間不同關係的最新進展,以及將這些知識作為 IBD 可行且有效的治療策略的應用。

 

7.Novel Personalized Cancer Vaccine Using Tumor Extracellular Vesicles with Attenuated Tumorigenicity and Enhanced Immunogenicity. 

使用腫瘤細胞外囊泡的新型個性化癌症疫苗,具有減弱的致瘤性和增強的免疫原性。

[Adv Sci (Weinh)] PMID: 38666427

摘要:癌症疫苗顺利获得誘導系統性腫瘤特異性免疫反應,為癌症免疫治療给予了一條有前途的途徑。腫瘤細胞外囊泡(TEV)是天然負載腫瘤抗原的納米顆粒,這使得它們對疫苗開發具有吸引力。然而,它們來自原始腫瘤細胞的固有惡性特性限制了它們的直接治療用途。這項研究引入了一種新方法,將 TEV 重新用作有效的個性化癌症疫苗。研究表明,抑制 YAP 和自噬不僅可以減少 TEV 的惡性腫瘤相關特徵,還可以顺利获得豐富其腫瘤抗原和佐劑的負載來增強其免疫原性。這些改進的 TEV 被稱為減毒但免疫原性增強的 TEV(AI-TEV),顯示出抑制腫瘤生長的潛力,既可以作為預防措施,也可以作為復發性癌症的可能治療方法。它們促進腫瘤特異性且持久的免疫記憶。此外,顺利获得證明 AI-TEV 可以顺利获得個性化疫苗方法對抗癌症生長,提出了一種開發持久且針對個體患者的術後癌症免疫療法的潛在策略。

 

8.Small extracellular vesicles of organoid-derived human retinal stem cells remodel Müller cell fate via miRNA: A novel remedy for retinal degeneration. 

類器官來源的人視網膜幹細胞的小細胞外囊泡顺利获得 miRNA 重塑 Müller 細胞命運:一種治療視網膜變性的新療法。

[J Control Release] PMID: 38663753

摘要:重塑視網膜穆勒神經膠質細胞的命運,包括神經膠質細胞增生抑制和前重編程,是治療退行性視網膜疾病的重要途徑。幹細胞移植對調節視網膜穆勒膠質細胞命運產生影響。然而,優化的幹細胞產品和潛在的治療機制還需要研究。在本研究中,韦德国际發現來自人胚胎幹細胞衍生的視網膜類器官(hERO-RPC)的視網膜祖細胞在視網膜下移植到RCS大鼠體內後將細胞外囊泡(EV)轉移到Müller細胞中。收集來自 hERO-RPC(hERO-RPC-sEV)的小 EV,發現其可以延緩 RCS 大鼠的光感受器變性並保護視網膜功能。hERO-RPC-sEVs 在體內和體外均被 Müller 細胞攝取,並抑制神經膠質增生,同時促進 Müller 細胞的早期去分化。韦德国际進一步探索了 hERO-RPC-sEV 的 miRNA 譜,這表明其具有與神經保護和發育以及幹細胞和膠質細胞命運調節相關的功能特徵。從機制上講,hERO-RPC-sEVs 可能顺利获得 miRNA 介導的核因子 I 轉錄因子 B (NFIB) 下調來調節 Müller 細胞的命運。總的來說,韦德国际的研究結果為幹細胞治療给予了新的機制見解,並促進了以 EV 為中心的治療策略的开展。

 

9.Extracellular vesicles containing circMYBL1 induce CD44 in adenoid cystic carcinoma cells and pulmonary endothelial cells to promote lung metastasis. 

含有circMYBL1的細胞外囊泡可誘導腺樣囊性癌細胞和肺內皮細胞中的CD44,從而促進肺轉移。

[Cancer Res] PMID: 38657100

摘要:腺樣囊性癌(ACC)是一種罕見的惡性上皮腫瘤,發生於分泌腺,通常轉移至肺部。MYBL1 在 ACC 中經常過度表達,並被認為是該疾病的驅動因素。在這裏,韦德国际鑑定了一種源自MYBL1 前 mRNA 的 circRNA,它伴隨着 ACC 中 MYBL1 的過度表達。circMYBL1 的過度表達與 ACC 患者肺轉移增加和總生存率較差相關。異位circMYBL1過度表達促進ACC細胞的惡性表型和肺轉移。從機制上講,circMYBL1與CCAAT增強子結合蛋白β(CEBPB)形成circRNA-蛋白複合物,抑制泛素介導的降解並促進CEBPB的核轉位。在細胞核中,circMYBL1 增加了 CEBPB 與 CD44 啟動子區域的結合併增強了其轉錄。此外,circMYBL1 在從 ACC 患者血漿中分離的小細胞外囊泡 (sEV) 中富集。sEVs中含有circMYBL1的sEVs治療增強了ACC細胞的促轉移表型,提高了人肺微血管內皮細胞(HPMECs)中CD44的表達,並增強了HPMECs和ACC細胞之間的粘附。此外,封裝在 sEV 中的 circMYBL1 增加了肺中循環 ACC 細胞的停滯,並增加了肺轉移負擔。該數據表明 circMYBL1 是一種促進腫瘤的 circRNA,可以作為 ACC 的潛在生物標誌物和治療靶點。

 

10.Neuropathogenic role of astrocyte-derived extracellular vesicles in HIV-associated neurocognitive disorders. 

星形膠質細胞衍生的細胞外囊泡在 HIV 相關神經認知障礙中的神經病理作用。

[J Extracell Vesicles] PMID: 38647111

摘要:韦德国际之前的研究結果表明,星形細胞 HIF-1α 在 HIV-1 Tat 介導的澱粉樣變性中發揮着重要作用,這種澱粉樣變性可導致類似阿爾茨海默病的病理學,即 HIV 相關神經認知障礙 (HAND) 。這些澱粉樣蛋白可以在細胞外囊泡中穿梭,韦德国际試圖評估 HIV-1 Tat 刺激的含有有毒澱粉樣蛋白的星形膠質細胞衍生的 EV(ADEV)是否會在體外和體內導致神經元損傷。因此,韦德国际假設阻斷 HIF-1α 可能會減輕 HIV-1 Tat-ADEV 介導的神經元損傷。當暴露於攜帶有毒澱粉樣蛋白的 HIV-1 Tat-ADEV 時,大鼠海馬神經元表現出澱粉樣蛋白積累和突觸樹突損傷,導致功能喪失,這一點可以顺利获得微型興奮性突觸後電流的改變來證明。星形細胞 HIF-1α 的沉默不僅減少了 ADEV 以及澱粉樣蛋白貨物的生物發生,而且還改善了神經元突觸變性。接下來,韦德国际確定了攜帶澱粉樣蛋白的 HIV-1 Tat-ADEV 對幼鼠大腦海馬體的影響。接受 HIV-1 Tat-ADEV 的幼稚小鼠表現出行為改變和阿爾茨海默病樣病理,並伴有突觸退化。在注射 HIF-1α 沉默 ADEV 的小鼠中沒有觀察到這種損害。這是第一份證明攜帶澱粉樣蛋白的ADEV 在介導突觸退行性導致與 HAND 相關的行為變化中的作用的報告,並強調了 HIF-1α 的保護作用。

 

11.Lactobacillus Reuteri Vesicles Regulate Mitochondrial Function of Macrophages to Promote Mucosal and Cutaneous Wound Healing. 

羅伊氏乳桿菌囊泡調節巨噬細胞的線粒體功能,促進粘膜和皮膚傷口癒合。

[Adv Sci (Weinh)] PMID: 38647360

摘要:細菌與其宿主之間的相互作用影響人體免疫微環境的穩態,這種相互作用也影響組織損傷修復的過程。體內存在多種免疫調節共生菌,能夠將膜囊泡(MV)傳遞給宿主細胞以調節局部免疫微環境。這項研究首次揭示,人類共生羅伊氏乳桿菌(RMV) 分泌的 MV 顺利获得調節傷口組織的炎症環境,顯着促進粘膜和皮膚傷口癒合。RMVs的局部給藥可減少發炎組織中促炎巨噬細胞的比例,減輕局部炎症水平,從而促進口腔粘膜和皮膚傷口的癒合。RMV 可以調節激活的促炎巨噬細胞中升高的氧化應激水平,從而導致巨噬細胞的表型轉變。此外,RMV中存在的3-羥基丙醛可以降低巨噬細胞的線粒體通透性並穩定線粒體膜電位,從而促進巨噬細胞向抗炎表型轉化。這項研究開創了共生細菌 MV 在組織損傷修復中的重要性,並提出了組織損傷修復的新概念。

 

12.Changes in cargoes of platelet derived extracellular vesicles heterogeneous subpopulations induced by PM(0.1)--Undisclosed cardiovascular injury communication mechanism. 

PM(0.1)誘導的血小板來源的細胞外囊泡異質亞群貨物的變化——未公開的心血管損傷通訊機制。

[Environ Pollut] PMID: 38522605

摘要:流行病學證據表明PM0.1暴露與心血管疾病發病率密切相關。本研究探討了血小板衍生的細胞外囊泡(PEVs)異質亞群在心血管損傷中的潛在通訊作用。用TIM4親和珠從未暴露或暴露於PM0.1的富血小板血漿(PRP)中提取PEVs和PMEVs。顺利获得優化分離條件、更換管線和重新設置注射程序,採用非對稱流場流分餾(AF4)分離、純化、表徵和富集PEVs和PMEVs異質亞群(小PEVs,PEVs-S/PMEVs-S:<100nm;中PEVs,PEVs-M/PMEVs-M:100-200nm;大PEVs,PEVs-L/PMEVs-L:>200nm)。結果表明,PM0.1刺激PRP釋放的PMEVs異質亞群所攜帶的物質發生了明顯變化,且與PEVs相比,PMEVs可導致人臍靜脈內皮細胞(HUVECs)存活率降低。PMEVs-S亞群中與膜融合和細胞信號轉導相關的脂質(如PC、Cer)以及與炎症、血管生成和遷移相關的miRNA(miR-223、miR-22、miR-126和miR-150)的變化與PMEVs-M亞群相似,但與PMEVs-L亞群不同。本研究揭示了PM0.1誘發心血管損傷的多種通訊機制,為開發新的生物標誌物和治療靶點给予了潛在途徑。

 

今天的整理就到這裏。希望大家可以有所收穫。大家下周見!



【關於韦德国际生物】

北京韦德国际生物科技有限公司创建於2018年,由清華大學醫學院杜亞楠教授科研團隊領銜創建,清華大學參股共建。核心技術源於清華大學科技成果轉化,並憑藉此項技術榮登中國科協“科創中國”先導技術榜。作為國家級高新技術企業、國家級專精特新“小巨人”企業、潛在獨角獸企業,更取得國家科技部多項重點研發專項支持。

作為高質量三維細胞製造專家,韦德国际生物给予基於3D微載體的一站式定製化細胞規模化擴增整體解決方案,打造了原創3D細胞智造平台,實現規模化、自動化、智能化、密閉式的細胞藥物及其衍生品生產製備,以此幫助全球客戶建立最為先進的細胞藥物生產線。在開創【百億量級】幹細胞製備工藝管線後,加速向【千億量級】進發,致力於以3D細胞規模化智造技術賦能細胞與基因治療產業,惠及更多患者。

韦德国际生物的產品與服務,已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。並且,现在已助力多家細胞與基因治療企業進行IND申報。

韦德国际生物擁有5000平米的研發與轉化平台,其中包括1000餘平的以3D細胞智造及微組織再生醫學治療產品為核心的CDMO服務平台;以及4000平米的GMP生產平台,並新建了1200L微載體生產線。此外還在上海設有2000餘平的國際合作與技術應用中心,以技術創新持續融入全球生物產業新業態。

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