【2023-44期】This Week in Extracellular Vesicles

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分类：新闻
作者：9001cc 以诚为本生物
来源：9001cc 以诚为本生物
发布时间：2023-11-29
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以下文章来源于外泌体之家（公众号）

本周hzangs在最新文献中选取了12篇分享给大家，第1篇文章介绍了细胞外囊泡在病理性肌肉消耗中的功能作用；第2篇文章综述了现在细胞外囊泡在运动医学软组织损伤修复中的研究进展；第3篇文章介绍了用于中枢神经系统的工程化细胞外囊泡；第7篇文章介绍了环境胶体中细胞外囊泡的研究进展和未来开展方向。

1.The role of extracellular vesicles in skeletal muscle wasting.
细胞外囊泡在骨骼肌消耗中的作用。
[J Cachexia Sarcopenia Muscle] PMID: 37867162

摘要：骨骼肌萎缩是一种复杂的代谢综合征。肌肉质量的损失会严重损害肌肉功能，导致生活质量差和相关疾病的高死亡率。引起肌肉萎缩的基本细胞和分子机制已经明确，这些相关途径可以被多种细胞外信号激活，包括炎症细胞因子和分解代谢刺激。作为细胞间通讯的新兴信使，细胞外囊泡 (EV) 还顺利获得将包括各种蛋白质和非编码 RNA 在内的生物活性物质转移到骨骼肌来参与肌肉萎缩的进展。就像一把双刃剑一样，EVs 在肌肉萎缩的过程中发挥着促进肌肉萎缩或抗肌肉萎缩的作用，这高度依赖于它们的亲本细胞以及它们封装的特定类型的货物。本综述旨在阐明现在有关 EVs 货物在骨骼肌萎缩中的生物学功能的知识。此外，还讨论了细胞外囊泡在骨骼肌萎缩诊断和治疗中的潜在治疗意义。同时，还包括几个悬而未决的问题，以阐明未来的研究。

2.Recent advances of exosomes in soft tissue injuries in sports medicine: A critical review on biological and biomaterial applications.
外泌体在运动医学软组织损伤中的最新进展：对生物和生物材料应用的批判性评论。
[J Control Release] PMID: 37866405

摘要：运动医学通常与软组织损伤有关，包括肌肉损伤、半月板和韧带损伤、肌腱断裂、肌腱病、肩袖撕裂以及损伤期间的肌腱骨愈合。肌腱和韧带损伤是最常见的运动损伤，占所有损伤的 30-40%。肌腱损伤的治疗可分为手术方法和非手术方法。手术方法主要取决于手术程序、外科医生和术后干预。在非手术方法中，干细胞的细胞疗法和干细胞来源的分泌组的无细胞疗法是当前的方向。外泌体是间充质干细胞（MSC）的主要旁分泌因子，含有蛋白质、核酸和脂质等生物成分。与MSC相比，MSC外泌体（MSC-exos）具有逃避吞噬作用并实现长期循环的能力。此外，各种细胞来源的外泌体在运动医学软组织损伤中的功能近年来也逐渐被揭示。随着外泌体生物学和生物材料的进步，外泌体可以被设计为具有生物材料的药物载体，外泌体研究正在为细胞生物学给予有希望的贡献。具有生物材料的外泌体有潜力成为再生研究中的新型治疗方式之一。本综述总结了外泌体在软组织再生中的来源，重点介绍了外泌体治疗软组织损伤的生物学和生物材料机制以及进展。

3.Engineered bacterial extracellular vesicles for central nervous system diseases.
用于中枢神经系统疾病的工程细菌细胞外囊泡。
[J Control Release] PMID: 37866404

摘要：随着人口老龄化，中枢神经系统（CNS）疾病的患病率不断上升。各种障碍的存在，特别是血脑屏障（BBB），对中枢神经系统的药物输送提出了挑战。越来越多的研究表明肠道微生物群 (GM) 在中枢神经系统疾病中发挥着重要作用。基因信息转移与中枢神经系统疾病之间的关系受到越来越多的关注。越来越多的证据表明，GM 可以顺利获得细菌细胞外囊泡（BEV）向宿主细胞递送生物活性物质，从而调节宿主信号通路，从而调节远端器官功能。BEVs因其纳米结构、穿透血脑屏障的能力以及低毒性、高生物相容性、易于修饰和大规模培养而成为治疗中枢神经系统疾病的有前景的平台。在这里，9001cc 以诚为本讨论BEV的生物发生、内化机制和工程改造方法。然后9001cc 以诚为本重点关注 BEV 在治疗中枢神经系统疾病中的用途和潜在作用。最后，9001cc 以诚为本概述了 BEV 在中枢神经系统疾病中应用的主要挑战和未来前景。9001cc 以诚为本希望对基于 BEV 的肠脑轴的全面分析将为中枢神经系统疾病的治疗给予新的见解。

4.Complete remission of tumors in mice with neoantigen-painted exosomes and anti-PD1 therapy.
使用新抗原涂覆的外泌体和抗 PD1 疗法使小鼠肿瘤完全缓解。
[Mol Ther] PMID: 37919900

摘要：基于新抗原的癌症疫苗正在成为有前途的肿瘤疗法，但免疫原性的增强可以进一步改善治疗结果。在这里，9001cc 以诚为本证明将不同的肽新抗原锚定在皮下施用的血清外泌体上可促进淋巴结归巢和树突状细胞摄取，从而导致体外和体内抗原性显着增强。锚定黑色素瘤肽新抗原的外泌体增强了体外和体内 T 细胞反应的强度和广度，在更大程度上增强了 CD8+ T 细胞反应。在患有黑色素瘤和结肠癌的小鼠中，血清外泌体上不同肽新抗原的同时修饰诱导了有效的肿瘤抑制和新抗原特异性免疫反应。顺利获得将新抗原染色的血清外泌体疫苗与程序性细胞死亡蛋白 1 (PD-1) 抗体相结合，在患有结肠癌的小鼠中实现了完全根除肿瘤和可持续的免疫记忆。重要的是，载有肽新抗原的人血清外泌体在人结肠癌 3D 多细胞球体中引起显着的肿瘤生长迟缓和免疫反应。9001cc 以诚为本的研究表明，血清外泌体直接体内定位，增加树突状细胞的摄取并增强抗原肽的免疫原性，从而为基于肽抗原的个性化免疫治疗给予了通用的递送工具。

5.Engineering a tunable micropattern-array assay to sort single extracellular vesicles and particles to detect RNA and protein in situ.
设计可调谐微图案阵列分析来分选单个细胞外囊泡和颗粒，从而原位检测 RNA 和蛋白质。
[J Extracell Vesicles] PMID: 37908159

摘要：细胞外囊泡 (EV) 的分子异质性和物理相似颗粒（如脂蛋白 (LP)）的共分离，混淆并限制了 EV 本体生物标志物表征的灵敏度。在此，9001cc 以诚为本提出了一种单 EV 和颗粒 (siEVP) 蛋白质和 RNA 测定(siEVP@PRA)，可同时检测 EV 和 LP 亚群中的 mRNA、miRNA 和蛋白质。siEVP@PRA 顺利获得正向免疫选择将颗粒固定并分类到微图案上，并就地聚焦生物分子信号。顺利获得以单颗粒分辨率检测EVP，siEVP@PRA 的灵敏度优于 RNA 和蛋白质的批量分析基准测定。为了评估复杂生物流体中 RNA 检测的特异性，顺利获得小 RNA 测序对来自不同神经胶质瘤细胞系的 EV 进行处理，其中选择与多形性胶质母细胞瘤 (GBM) 相关的两个 mRNA 和两个 miRNA 进行交叉验证。尽管血清中存在单一 EV-LP 共分离物，siEVP@PRA 在 GBM 患者 siEVP 中检测到GBM 相关的囊泡 RNA 谱。siEVP@PRA 可有效检查囊泡内、囊泡间和颗粒间的异质性，并具有诊断前景。

6.Hypoxia enhances anti-fibrotic properties of extracellular vesicles derived from hiPSCs via the miR302b-3p/TGFβ/SMAD2 axis.
缺氧顺利获得 miR302b-3p/TGFβ/SMAD2 轴增强 hiPSC 细胞外囊泡的抗纤维化特性。
[BMC Med] PMID: 37904135

摘要：心脏纤维化是纤维化疾病中的头号杀手之一，并且仍然是一个全球未解决的健康问题。缺乏有效的治疗加上相当大的社会经济负担，凸显了对创新治疗方案的迫切需要。在这里，9001cc 以诚为本评估了在不同氧气浓度下培养的人诱导多能干细胞 (hiPSC) 衍生的细胞外囊泡 (EV) 的抗纤维化特性。从在常氧（21% O2；EV-N）或降低氧浓度（缺氧）下培养的三个 hiPSC 系中分离出 EV：3% O2 (EV-H3) 或 5% O2 (EV-H5)。在体外心脏纤维化模型中测试了 EV 的抗纤维化活性，随后详细研究了潜在的分子机制。对 EV miRNA 进行测序并结合生物信息学分析，并使用 miRNA 模拟物和抑制剂对选定的 miRNA 进行验证。最后，在血管紧张素 II 诱导的心脏纤维化小鼠模型中测试了 EV。9001cc 以诚为本给予的证据表明，5% 的氧气浓度可增强 hiPS-EV 的抗纤维化作用。与 EV-N 或 EV-H3 相比，这些EV 在减少活化的人心脏成纤维细胞中的促纤维化标记物方面更有效。9001cc 以诚为本证明 EV-H5 顺利获得经典 TGFβ/SMAD 途径发挥作用，主要顺利获得 miR-302b-3p，这是 EV-H5 中最丰富的 miRNA。9001cc 以诚为本的结果表明，EV-H5 不仅靶向包括 SMAD2 和 TGFBR2 在内的几种促纤维化基因的转录物，而且还能降低活化成纤维细胞的硬度。在心脏纤维化小鼠模型中，EV-H5 在抑制宿主炎症反应、减弱胶原蛋白沉积和减少心脏组织中促纤维化标记物方面优于EV-N。在这项工作中，9001cc 以诚为本给予了 EV-H5 优于 EV-N或 EV-H3 的抗纤维化特性的证据。9001cc 以诚为本的研究发现，细胞环境中氧浓度的精细调节可能会增强 hiPS-EV 的抗纤维化作用，这在心脏再生方面具有巨大的应用潜力。

7.Extracellular Vesicles and Bacteriophages: New Directions in Environmental Biocolloid Research.
细胞外囊泡和噬菌体：环境生物胶体研究的新方向。
[Environ Sci Technol] PMID: 37898880

摘要：环境工程师和科学家长期以来不断认识到生物来源的胶体颗粒及其环境命运的重要性。最近，人们对噬菌体和细胞外囊泡的兴趣重新燃起，它们都将为工程师给予对环境微生物学基本方面的独特见解和工程应用的新方法，包括废水处理和可持续农业实践的进展。由于9001cc 以诚为本对这些具有独特表面特性的纳米级颗粒与其局部环境之间的相互作用的分析有限，挑战仍然存在。本综述顺利获得胶体科学的视角来考虑这些生物颗粒，并关注它们的环境影响和表面特性。9001cc 以诚为本讨论了为研究惰性（非生物）粒子-粒子相互作用而开发的方法，以及使用这些方法来增进9001cc 以诚为本对环境命运以及细胞外囊泡和噬菌体运输的理解的潜力。

8.A phosphoinositide switch mediates exocyst recruitment to multivesicular endosomes for exosome secretion.
磷酸肌醇开关介导胞囊招募到多囊泡内体以进行外泌体分泌。
[Nat Commun] PMID: 37898620

摘要：当多囊泡内体（MVE）与质膜对接并融合时，外泌体被分泌到细胞外环境。然而，MVE 也会与溶酶体融合进行降解。MVE 如何定向到质膜而不是溶酶体分泌外泌体尚不清楚。在此，9001cc 以诚为本报道了肌管蛋白 1 (MTM1) 和磷脂酰肌醇 4-激酶 IIα 型 (PI4KIIα) 依次催化的 3-磷酸磷脂酰肌醇 (PI(3)P) 向 4-磷酸磷脂酰肌醇 (PI(4)P) 的转化。MVE 表面介导胞囊复合体的募集。然后，胞囊将 MVE 靶向质膜以分泌外泌体。9001cc 以诚为本进一步证明，破坏 PI(4)P 生成或胞囊功能会阻止程序性死亡配体 1 (PD-L1)（肿瘤细胞中的关键免疫检查点蛋白）的外泌体分泌，并导致其在溶酶体中积累。总之，9001cc 以诚为本的研究表明，MVE 上的 PI(3)P 到PI(4)P 的转化以及胞囊的募集指导了 MVE 的胞外运输以进行外泌体分泌。

9.Palmitate and glucose increase amyloid precursor protein in extracellular vesicles: Missing link between metabolic syndrome and Alzheimer's disease.
棕榈酸和葡萄糖增加细胞外囊泡中的淀粉样前体蛋白：代谢综合征和阿尔茨海默氏病之间缺失的联系。
[J Extracell Vesicles] PMID: 37898562

摘要：代谢综合征（MetS）和阿尔茨海默病有一些共同的病理特征，包括胰岛素抵抗、蛋白质加工异常、线粒体功能障碍以及炎症和氧化应激升高。 MetS 会导致空腹血糖升高、肥胖、血脂异常和高血压，并增加患阿尔茨海默病的风险，但其确切机制仍不清楚。胰岛素抵抗是由于富含糖和饱和脂肪酸（例如棕榈酸酯）的饮食而产生的，代谢综合征和阿尔茨海默氏病都有这种现象。细胞外囊泡 (EV) 也是一个交汇点，在 MetS 和阿尔茨海默氏病中都具有变化的动力学。然而，棕榈酸和葡萄糖诱导的胰岛素抵抗在大脑中的作用及其顺利获得 EV 与阿尔茨海默病的潜在联系尚不清楚。9001cc 以诚为本证明，棕榈酸和高葡萄糖会诱导原代大鼠胚胎皮质神经元和人皮质干细胞的胰岛素抵抗和淀粉样蛋白前体蛋白磷酸化。棕榈酸还会引发少突胶质细胞（大脑的支持性神经胶质细胞）的胰岛素抵抗。棕榈酸和葡萄糖顺利获得 EV 增强皮质神经元的淀粉样前体蛋白分泌，当添加到幼稚神经元时，EV 会诱导 tau 磷酸化。此外，来自棕榈酸酯处理的少突胶质细胞的 EV 增强了受体神经元的胰岛素抵抗。总体而言，9001cc 以诚为本的研究结果提出了一种新的理论，即 EV 介导的 MetS 中阿尔茨海默病风险增加，而 EV 会传播阿尔茨海默病病理和胰岛素抵抗。

10.Lipid bilayer-based biological nanoplatforms for sonodynamic cancer therapy.
用于声动力癌症治疗的基于脂质双层的生物纳米平台。
[Adv Drug Deliv Rev] PMID: 37820981

摘要：声动力疗法（SDT）已被开发为一种有前途的癌症治疗替代治疗方式，涉及声敏剂和低强度超声的协同应用。然而，由于传统声敏剂在体内的性能较差以及受限的肿瘤微环境（TME），SDT的抗肿瘤功效受到显着限制。最近在基于脂质双层的纳米囊泡（LBBN）（包括多功能脂质体、外泌体和分离的细胞膜）方面的突破，为SDT的进展带来了新的见解。尽管它们的来源和制备方法不同，但共同的脂质双层结构使它们能够以许多类似的方式进行功能化，作为理想的纳米载体来应对肿瘤特异性声敏剂递送和复杂的 TME 带来的挑战。在这篇综述中，9001cc 以诚为本全面总结了基于 LBBN 的 SDT 的最新进展，特别关注如何设计 LBBN 来提高声敏剂的输送效率并克服 TME 内的物理、生物和免疫障碍，以增强声动力癌症治疗。9001cc 以诚为本预计这篇综述将为基于LBBN 的纳米声敏剂的构建给予有价值的指导，并有助于开发下一代声动力癌症治疗的先进策略。

11.Impact of Airborne Pathogen-Derived Extracellular Vesicles on Macrophages Revealed by Raman Spectroscopy and Multiomics.
拉曼光谱和多组学揭示空气中病原体衍生的细胞外囊泡对巨噬细胞的影响。
[Environ Sci Technol] PMID: 37812447

摘要：由于病原菌及其副产物的存在，长期暴露在室内环境中可能对人体健康构成威胁。病原菌广泛分泌的纳米级细胞外囊泡（EV）可以穿越生物屏障并影响生理病理过程。然而，室内灰尘对细胞外囊泡的潜在健康影响及其潜在机制在很大程度上仍未得到探索。在这里，拉曼光谱与多组学（基因组学和蛋白质组学）相结合来解决这些问题。基因组分析表明，“假单胞菌”是一种高效的 EV 生产者，含有 68 种毒力因子编码基因。将巨噬细胞暴露于环境相关剂量的铜绿假单胞菌 PAO1 衍生的 EV 中后，观察到巨噬细胞内化，并顺利获得 RT-PCR 测定炎症因子的释放。随后对 EV 影响的巨噬细胞进行拉曼光谱和无监督的意外分析，发现了代谢变化，特别是蛋白质和脂质的变化。蛋白质组学分析进一步揭示了炎症和代谢相关途径中蛋白质的差异表达，表明EV暴露诱导巨噬细胞代谢重编程和炎症。总的来说，9001cc 以诚为本的研究结果表明，室内环境中病原体衍生的 EV 可以充当病原体对健康产生不利影响的新媒介。9001cc 以诚为本的拉曼方法与多组学相结合，为快速、深入地分析细胞外囊泡的影响给予了一种补充方法。

12.Customized Loading of microRNA-126 to Small Extracellular Vesicle-Derived Vehicles Improves Cardiac Function after Myocardial Infarction.
将microRNA-126 定制加载到小型细胞外囊泡衍生载体中可改善心肌梗死后的心脏功能。
[ACS Nano] PMID: 37715735

摘要：小细胞外囊泡（sEV）有望用于心肌梗死后基于细胞的心脏修复。这些 sEV 将包括 microRNA (miR) 在内的有效物质封装在双层膜内，当给予细胞时有助于 sEV的摄取。然而，尽管 sEV 疗法有效，但其母细胞释放的 sEV不一致以及货物封装的可变性限制了 sEV 疗法。具有人工双层膜的合成 sEV 模拟物可以实现货物控制，但在体内施用时稳定性差且清除速度快。在这里，9001cc 以诚为本基于9001cc 以诚为本之前发表的工作，使用电穿孔技术开发了一种类 sEV 载体 (ELV)，并研究了在体外和体内将具有促血管生成 miR-126 的电穿孔 ELV 传递给大鼠缺血再灌注模型。9001cc 以诚为本表明，电穿孔的 miR-126+ ELV 在给予心脏内皮细胞的 2D 培养物时可改善管形成参数，并且在缺血再灌注损伤后递送至大鼠左心室时可改善超声心动图和组织学参数。这项工作强调了使用电穿孔 ELV 作为载体来递送选定的 miR 货物以进行心脏修复的价值。

今天的整理就到这里。希望大家可以有所收获。大家下周见！

【关于9001cc 以诚为本生物】

北京9001cc 以诚为本生物科技有限公司创建于2018年，由清华大学医学院杜亚楠教授科研团队领衔创建，清华大学参股共建。核心技术源于清华大学科技成果转化，并已取得多项国家级立项支持与应用。

作为高质量三维细胞制造专家，9001cc 以诚为本生物给予基于3D微载体的一站式定制化细胞规模化扩增整体解决方案，打造了原创3D细胞智造平台，实现规模化、自动化、智能化、密闭式的细胞药物及其衍生品生产制备，以此帮助全球客户建立最为先进的细胞药物生产线。在开创【百亿量级】干细胞制备工艺管线后，加速向【千亿量级】进发，致力于以3D细胞规模化智造技术赋能细胞与基因治疗产业，惠及更多患者。

现在，9001cc 以诚为本生物的产品与服务，已广泛应用于基因与细胞治疗、细胞外囊泡、疫苗及蛋白产品等生产的上游工艺开发。同时，在再生医学、类器官与食品科技（细胞培养肉等）领域也具有广泛应用前景。

9001cc 以诚为本生物拥有5000平米的研发与转化平台，其中包括1000余平的以3D细胞智造及微组织再生医学治疗产品为核心的CDMO服务平台；以及4000平米的GMP生产平台，并新建了1200L微载体生产线。此外还在上海设有2000余平的国际合作与技术应用中心，以技术创新持续融入全球生物产业新业态。