本周hzangs在最新文獻中選取了11篇分享給大家，第1篇文章論證了使用循環細胞外囊泡監測前列腺癌進展的可行性；第2篇文章介紹了一種可控釋放光遺傳學設計的細胞外囊泡，可以顺利获得自供電調控釋放，用於治療椎間盤病變；第6篇文章介紹了胰島素對細胞外囊泡中miRNA釋放的調控作用；第7篇文章開發了一種切向流過濾結合密度墊的策略來分離純化血液來源的細胞外囊泡。

1.Circulating tumor extracellular vesicles to monitor metastatic prostate cancer genomics and transcriptomic evolution. 

循環腫瘤細胞外囊泡監測轉移性前列腺癌基因組學和轉錄組進化。

[Cancer Cell] PMID: 38981440

摘要：腫瘤分泌的細胞外囊泡 (EV) 在血漿中含量豐富，但它們顺利获得多組學分析探究腫瘤分子特徵的潛力仍未被廣泛探索。從轉移性前列腺癌 (mPC) 的體外和體內模型中分離的循環 EV-DNA 和 EV-RNA 的基因組和轉錄組分析表明，腫瘤物質對 EV 負載的 DNA/RNA 貢獻很大，驗證了在雄激素受體信號抑制劑 (ARSI) 或紫杉烷治療期間從患者身上採集的兩組縱向血漿樣本中的發現。EV-DNA 基因組特徵重現了匹配的患者活檢和循環腫瘤 DNA (ctDNA) 並與臨床進展相關。韦德国际開發了一種新方法來實現 EV-RNA (RExCuE) 的轉錄組分析。韦德国际報告了循環 EV 的轉錄組如何富集腫瘤相關轉錄本、捕獲某些患者和腫瘤特徵以及反映治療期間腫瘤適應性變化。總之，韦德国际表明 EV 分析能夠在液體活檢中對 mPC 進行縱向轉錄組和基因組分析。

2.Self-powered triboelectric-responsive microneedles with controllable release of optogenetically engineered extracellular vesicles for intervertebral disc degeneration repair. 

自供電摩擦電響應微針，可控制釋放光遺傳學設計的細胞外囊泡，用於椎間盤退變修復。

[Nat Commun] PMID: 38982049

摘要：過度運動是椎間盤退變 (IVDD) 的病因之一。工程化的細胞外囊泡 (EV) 具有極好的疾病改良治療潛力。在此，韦德国际製作了一種運動自供電摩擦電響應微針 (MN) 檢測試劑，可持續釋放光遺傳學工程化的 EV 用於 IVDD 修復。從機制角度來看，運動促進衰老髓核 (NP) 細胞（IVD 穩態維持的主細胞群）中細胞質 DNA 感應介導的炎症激活，從而加速 IVDD。TREX1 是一種關鍵的核酸酶，TRAM1-TREX1 複合物的分解會破壞 TREX1 的亞細胞定位，從而在 NP 細胞衰老過程中引發 TREX1 依賴的基因組 DNA 損傷。光遺傳學工程化的 EV 將 TRAM1 蛋白遞送到衰老的 NP 細胞中，從而有效重建 TREX1 的消除功能。摩擦納米發電機 (TENG) 可收集機械能並觸發可控釋放工程化的 EV。值得注意的是，光遺傳學工程化的基於 EV 的靶向治療策略用於治療 IVDD，顯示出在治療退化相關疾病方面有良好的臨床潛力。

3.Extracellular vesicle isolation and counting system (EVics) based on simultaneous tandem tangential flow filtration and large field-of-view light scattering. 

基於同時串聯切向流過濾和大視野光散射的細胞外囊泡分離和計數系統（EVics）。

[J Extracell Vesicles] PMID: 38978321

摘要：儘管小細胞外囊泡 (sEV) 的分離和計數是 sEV 研究中必不可少的步驟，但尚未開發出一種具有可擴展性和效率的綜合方法。在這裏，韦德国际介紹了一種可擴展且即用型細胞外囊泡 (EV) 分離和計數系統 (EVics)，可在一個系統中同時進行分離和計數。該新系統包括 (i) EVi，一種顺利获得應用兩個不同孔徑的過濾器同時串聯切向流過濾 (TFF) 的 EV 分離組件，和 (ii) EVc，一種使用光散射的 EV 計數組件，可捕獲大視場 (FOV)。EVi 可有效從 15 μL 至 2 L 樣品中分離出 50-200 nm 大小的 sEV，在純度和速度方面均優於现在最先進的設備。具有大視場的 EVc 可有效計數分離的 sEV。EVics 能夠早期觀察到各種細胞系中的 sEV 分泌情況，並將評估 sEV 抑制劑抑制效果的成本降低了 20 倍。使用 EVics，在 23 天的癌症小鼠模型中監測了 sEVs 濃度和 sEV PD-L1，並製備了 160 個臨床樣本並成功應用於診斷。這些結果表明，EVics 可以成為 sEV 研究基礎和應用研究中新發現的創新系統。

4.Extracellular vesicle isolation methods identify distinct HIV-1 particles released from chronically infected T-cells. 

細胞外囊泡分離方法可以識別從慢性感染的 T 細胞釋放的不同 HIV-1 顆粒。

[J Extracell Vesicles] PMID: 38978287

摘要：本研究分析了細胞外顆粒 (EP) 與人類免疫缺陷病毒 1 型(HIV-1) 的交叉生物物理、生物化學和功能特性，這些特性超出了现在公認的 HIV-1 尺寸範圍。韦德国际顺利获得陆续在差速超速離心 (DUC) 從 HIV 感染細胞中分離出五個級分 (Frac-A 至 Frac-E)。所有級分的尺寸分佈不均勻，Frac-A 至 Frac-D 的中位粒徑大於 100 nm，但 Frac-E 並非如此，其包含的平均尺寸遠低於 50 nm 的小 EP。同步和釋放培養物在 Frac-A 中含有大型感染性 EP，並帶有兩性體和病毒成分的標記。此外，Frac-E 獨特地含有對 CD63、HSP70和 HIV-1 蛋白呈陽性的 EP。儘管 Frac-E 的平均尺寸很小，但它含有膜保護的病毒整合酶，只有在 SDS 處理後才可檢測到，表明它被包裹在囊泡中。使用 dSTORM 進行的單顆粒分析進一步支持了這些發現，因為 CD63、HIV-1 整合酶和病毒表面包膜 (Env) 糖蛋白 (gp) 共定位在同一個 Frac-E 顆粒上。令人驚訝的是，Frac-E EP 具有傳染性，並且顺利获得使用抗 CD63 免疫耗竭 Frac-E 可顯著降低傳染性，這表明這種蛋白質存在於 Frac-E 中傳染性小 EP 的表面。據韦德国际所知，這是細胞外囊泡 (EV) 分離方法首次鑑定出小於 50 nm 的傳染性小 HIV-1 顆粒 (smHIV-1)。總的來說，韦德国际的數據表明 EP 和 HIV-1 之間的交叉點可能超出了现在公認的 HIV-1 生物物理特性，這可能對病毒發病機制產生進一步的影響。

5.Lipid-orchestrated paracrine circuit coordinates mast cell maturation and anaphylaxis through functional interaction with fibroblasts. 

脂質調控的旁分泌迴路顺利获得與成纖維細胞的功能性相互作用來協調肥大細胞的成熟和過敏反應。

[Immunity] PMID: 39002541

摘要：肥大細胞 (MC) 與成纖維細胞的相互作用對於組織微環境中的肥大細胞成熟至關重要，儘管其潛在機制尚不完全清楚。顺利获得對 30 多種缺乏脂質相關基因的小鼠品系進行表型篩選，韦德国际發現溶血磷脂酸 (LPA) 受體 LPA1 的缺失，如磷脂酶 PLA2G3、前列腺素 D2 (PGD2) 合酶 L-PGDS 或 PGD2 受體 DP1 的缺失，會損害肥大細胞成熟，從而導致過敏反應。從機制上講，肥大細胞分泌的 PLA2G3 作用於細胞外囊泡 (EV) 以给予溶血磷脂，而溶血磷脂則由成纖維細胞衍生的自分泌運動因子 (ATX) 轉化為 LPA。然後，成纖維細胞 LPA1 顺利获得促進整合素介導的 MC-成纖維細胞粘附、IL-33-ST2 信號傳導、L-PGDS 驅動的 PGD2 生成和前饋 ATX-LPA1 擴增，整合了 MC 成熟所需的多種途徑。顺利获得補充 LPA1 激動劑或 PLA2G3 修飾的 EV，可以恢復因PLA2G3 缺乏而導致的 MC 成熟缺陷。因此，涉及PLA2G3 驅動的溶血磷脂、二十烷酸、整合素和細胞因子信號傳導的脂質調控旁分泌迴路可微調 MC-成纖維細胞通訊，確保 MC 成熟。

6.Multi-step regulation of microRNA expression and secretion into small extracellular vesicles by insulin. 

胰島素對微小RNA表達和分泌到細胞外小囊泡的多步驟調控。

[Cell Rep] PMID: 39002127

摘要：組織在包括外泌體在內的小細胞外囊泡 (sEV) 中釋放微小 RNA (miRNA)，這些微小 RNA 可以調節遠端細胞中的基因表達，從而充當局部和全身代謝的調節劑。在這裏，韦德国际表明胰島素調節 3T3-L1 脂肪細胞中 miRNA 分泌到 sEV 中，並且該過程與細胞表達的調節不同。因此，在 3T3-L1 sEV 中胰島素上調的 53 個 miRNA 和下調的 66 個 miRNA 中，只有 12 個在細胞中受到平行調節。胰島素部分顺利获得磷酸化 hnRNPA1 來調節這一過程，使其與 miRNA 中富含 AU 的基序結合，介導它們分泌到 sEV 中。重要的是，43% 的胰島素調節的 sEV-miRNA 與肥胖和胰島素抵抗有關。這些包括 let-7 和 miR-103，韦德国际發現它們調節 AML12 肝細胞中的胰島素信號傳導。總之，這些發現證明了胰島素調節脂肪生物學的重要層面，並给予了肥胖和其他高胰島素狀態下組織串擾的機制。

7.Optimized AF4 combined with density cushion ultracentrifugation enables profiling of high-purity human blood extracellular vesicles. 

優化的 AF4 與密度墊超速離心相結合，可以對高純度人類血液細胞外囊泡進行分析。

[J Extracell Vesicles] PMID: 39001700

摘要：細胞外囊泡 (EV) 已成為臨床液體活檢的有前途的工具。然而，由於血液樣本中存在豐富的血漿蛋白，因此很難識別來自血液樣本的 EV，這會損害下游 EV 相關蛋白和核酸的生化分析。在這裏，韦德国际採用優化的非對稱流場流分餾 (AF4) 結合密度墊超速離心 (UC) 從人血漿和血清中取得高純度、完整且脂蛋白污染極低的 EV。進一步的蛋白質組學分析揭示了 1000 多種 EV 相關蛋白，其中很大一部分以前從未報道過。具體而言，韦德国际發現細胞系衍生的 EV 標記與血漿 EV 的識別不相容，並提出蛋白質 MYCT1、TSPAN14、MPIG6B 和MYADM 以及傳統的 EV 標記 CD63 和 CD147 是血漿 EV 標記。得益於EVs 的高純度，韦德国际對血漿 EVs 和納米顆粒 (NPs) 進行了全面的 miRNA 分析，並比較了血漿和血清衍生的 EVs，這為 EVs 研究界给予了寶貴的資源。總體而言，韦德国际的研究結果為人類血液 EVs 给予了全面的評估，可作為臨床活檢應用的基礎。

8.Transfer of cardiomyocyte-derived extracellular vesicles to neighboring cardiac cells requires tunneling nanotubes during heart development. 

在心臟發育過程中，將心肌細胞衍生的細胞外囊泡轉移到鄰近的心臟細胞需要納米管隧道。

[Theranostics] PMID: 38994028

摘要：細胞外囊泡 (EV) 被認為在發育和疾病期間介導細胞間通訊。然而，對細胞間 EV 轉移的生物學洞察仍然難以捉摸，在心臟中也是如此，而且在技術上很難證明。在這裏，韦德国际旨在研究心肌細胞衍生的 EV 在新生兒心臟中的生物轉移。韦德国际利用 CD9 作為 EV 的標記，並生成了兩種心肌細胞特異性 EV 報告小鼠系：Tnnt2-Cre；雙 floxed 倒置 CD9/EGFP 和 αMHC-MerCreMer；雙 floxed 倒置 CD9/EGFP。這兩個小鼠系用於確定發育中的心肌細胞是否在體外和體內將 EVs 轉移到其他心臟細胞（非肌細胞和心肌細胞），並研究心肌細胞衍生 EVs 的細胞間運輸途徑。在兩個報告小鼠系中均證實了心肌細胞的基因標記，並且在出生後心臟中的概念證明表明，一小部分 EGFP+/MYH1- 非肌細胞牢固存在，表明體內心肌細胞衍生的 EVs 轉移。然而，兩組直接和間接 EGFP +/- 心臟細胞共培養表明，心肌細胞衍生的 EGFP+ EVs 轉移需要細胞間接觸，並且從培養基中吸收 EGFP+ EVs 是有限的。與小鼠巨噬細胞共培養時也觀察到了同樣的情況。進一步的機制研究表明，心肌細胞 EV 轉移是顺利获得 I 型隧道納米管進行的。雖然现在的觀點認為 EV 是顺利获得分泌物轉移到周圍環境中的，但韦德国际的數據表明，在發育中的心臟中，心肌細胞衍生的 EV 轉移是顺利获得相鄰細胞之間的納米管進行的。這些數據是否具有基礎性以及是否與成人心臟和其他器官相關仍有待確定，但它們暗示 EV 轉移的正常發育過程是顺利获得細胞間接觸而不是顺利获得游離接觸進行的。

9.Gut Pathobiont-Derived Outer Membrane Vesicles Drive Liver Inflammation and Fibrosis in PSC-IBD. 

腸道病原體衍生的外膜囊泡導致 PSC-IBD 中的肝臟炎症和纖維化。

[Gastroenterology] PMID: 38992449

摘要：原發性硬化性膽管炎 (PSC) 通常與炎症性腸病 (IBD) 有關，其病因涉及遺傳、免疫和環境因素等多種因素。腸道菌群失調和細菌易位與 PSC-IBD 有關，但其發病機制的確切機制仍不清楚。本文，韦德国际描述了腸道致病菌在促進肝臟炎症和纖維化方面的作用，這是由於細菌外膜囊泡 (OMV) 的釋放所致。除了導管類器官外，還使用臨床前小鼠模型來獲取機制數據。進行了一項概念驗證研究，包括一組 PSC (n=22)、PSC-IBD (n=45) 和對照個體 (n=27) 的血清和肝活檢，以檢測體循環和肝臟中的 OMV。在臨床前模型系統和人類 PSC-IBD 患者中，OMV 向肝臟的易位與細菌感應增強和 NLRP3 炎症小體的積累相關。使用導管類器官，韦德国际能夠準確地將 OMV 的促炎和促纖維化特性歸因於依賴於 TLR4 和 NLRP3-GSDMD 的信號通路。OMV 的免疫刺激潛力可以在巨噬細胞和肝星狀細胞中得到證實。此外，當韦德国际將腸道致病菌衍生的 OMV 施用於 Mdr2-/- 小鼠時，韦德国际觀察到肝臟炎症和纖維化顯著增強。在轉化方法中，韦德国际使用 PSC-IBD 患者隊列證實了 OMV 在全身循環和嚴重纖維化的肝區中的存在。本研究證明了腸道致病菌在釋放穿過粘膜屏障的 OMV 方面發揮的作用，從而促進了 PSC-IBD 中的肝臟炎症和纖維化。OMV 可能代表一種關鍵的新環境因素，它與其他疾病因素相互作用引起炎症，從而確定了纖維化治療的潛在新靶點。

10.Hypoxia-Preconditioned BMSC-Derived Exosomes Induce Mitophagy via the BNIP3-ANAX2 Axis to Alleviate Intervertebral Disc Degeneration.

缺氧預處理的 BMSC 衍生的外泌體顺利获得 BNIP3-ANAX2 軸誘導線粒體自噬以減輕椎間盤退變。

[Adv Sci (Weinh)] PMID: 38973294

摘要：椎間盤退變 (IVDD) 是一種慢性退行性疾病，涉及髓核細胞 (NPC) 的衰老和增殖能力喪失，這一過程嚴重依賴於線粒體動力學和自噬通量。本研究發現，BCL2/腺病毒 E1B 19 kDa 相互作用蛋白 3 (BNIP3) 的缺失與衰老相關的 NPC 退變有關，從而破壞了線粒體質量控制。骨髓間充質幹細胞 (BMSC) 具有多向分化潛能，可產生含有細胞激活劑的細胞外囊泡。因此，在本研究中，在缺氧刺激下誘導 BMSC 將富含 BNIP3 的細胞外囊泡遞送至 NPC，從而減輕衰老相關的線粒體自噬通量，促進受損的線粒體清除，並恢複線粒體質量控制。從機制上看，BNIP3 與膜結合蛋白膜聯蛋白 A2 (ANXA2) 相互作用，使轉錄因子 EB (TFEB) 從 ANXA2-TFEB 複合物中釋放出來，促進 TFEB 核轉位，並調節自噬和溶酶體基因激活。此外，建立了 IVDD 大鼠模型，並驗證了外泌體在修復椎間盤損傷、延緩 NPC 衰老和促進細胞外基質 (ECM) 合成方面的體內功效。總之，缺氧誘導的 BMSC 外泌體顺利获得激活線粒體 BNIP3/ANXA2/TFEB 軸遞送富含 BNIP3 的囊泡以減輕椎間盤退變，為 IVDD 治療给予了新的靶點。

11.Extracellular vesicle miRNAs drive aberrant macrophage responses in NSAID-exacerbated respiratory disease. 

細胞外囊泡 miRNA 驅動 NSAID 加劇的呼吸系統疾病中的異常巨噬細胞反應。

[Allergy] PMID: 38573073

摘要：細胞外囊泡 (EV) 與哮喘的發病機制有關，然而，EV 如何導致免疫功能障礙和 2 型氣道炎症仍未完全分析。韦德国际旨在闡明氣道 EV 及其 miRNA 貨物在 NSAID 加重性呼吸道疾病 (N-ERD)（一種嚴重的 2 型炎症疾病）發病機制中的作用。顺利获得尺寸排阻色譜法從 N-ERD 患者或健康對照者的誘導痰或培養鼻息肉或鼻甲組織上清液中分離 EV，並顺利获得粒子追蹤、電子顯微鏡和 miRNA 測序進行表徵。顺利获得 RNA 測序、LC-MS/MS 和多重細胞因子測定研究了 EV miRNA 對人類巨噬細胞或正常人支氣管上皮細胞 (NHBE) 基因表達和介質釋放的功能性影響。N-ERD 患者上、下呼吸道分泌物中 EVs 含量豐富。與健康個體的氣道 EVs 相比，N-ERD 氣道 EVs 顯示出顯著改變的免疫刺激能力和 miRNA 譜。N-ERD 患者的氣道EVs 誘導 NHBEs 產生炎症細胞因子 (GM-CSF 和 IL-8)，但健康個體的氣道 EVs 不會。在巨噬細胞中，N-ERD 氣道 EVs 誘導細胞因子和前列腺素產生的能力受損，同時增強 M2 巨噬細胞活化。Let-7 家族miRNAs 在 N-ERD 患者的痰液 EVs 中高度富集，並模仿了 N-ERD EVs 對巨噬細胞活化的抑制作用。異常的氣道 EV miRNA 譜可能導致 N-ERD 中的免疫功能障礙和慢性 2 型炎症。Let-7 家族 miRNA 是糾正N-ERD 中異常巨噬細胞活化和介質反應的目標。

今天的整理就到這裏。希望大家可以有所收穫。大家下周見！