【2019-26期】This Week in Extracellular Vesicles
1. Exosomes.
外泌体。
[Annu Rev Biochem] IF=26.922 PMID：31220978
摘要：外泌体是直径约30至约200nm的小的单膜分泌细胞器，其具有与细胞相同的拓扑结构并富含选定的蛋白质，脂质，核酸和糖缀合物。外泌体含有一系列与膜相关的高级寡聚蛋白复合物，显示出明显的分子异质性，并通过在细胞质和内体膜上出芽而产生。外泌体生物发生是蛋白质质量控制的机制，并且一旦释放，外泌体具有多种活动，例如重塑细胞外基质并将信号和分子传递给其他细胞。这种细胞间囊泡运输途径在人类健康和疾病的许多方面起着重要作用，包括发育，免疫，组织稳态，癌症和神经退行性疾病。此外，病毒也共用了外泌体生物发生途径，用于组装感染性颗粒和建立宿主许可。基于这些和其他性质，外泌体正在开发为多种疾病模型中的治疗剂。
PS：综述文章，文章对外泌体的形成进行了阐释，并且十分详尽的汇总和阐释了外泌体组成成分和功能，并做了全面的展望。更多内容请关注：Annual Review of Biochemistry外泌体综述
2. An ARF6-Exportin-5 axis delivers pre-miRNA cargo to tumour microvesicles.
ARF6-Exportin-5介导pre-miRNA向肿瘤微泡的分选过程。
[Nat Cell Biol] IF=17.728 PMID：31235936
摘要：肿瘤来源的微泡（TMV）是从肿瘤细胞释放的一类细胞外囊泡，现在被理解为促进肿瘤与周围微环境之间通信重要介质。尽管它们具有重要意义，但管理生物活性货物在细胞内向TMVs转运的调控机制仍然定义不明确。在这里，我们描述了microRNA（miRNA）货物向新生TMV递送的分子途径，其涉及核输出后来自Ran-GTP的pre-miRNA / Exportin-5复合物的解离及其随后转移至由ARF6组成的细胞质穿梭物 - GTP和GRP1。因此，ARF6活化通过需要酪蛋白激酶2介导的RanGAP1磷酸化的过程增加TMV内包含的pre-miRNA货物。此外，发现TMV含有pre-miRNA加工机制，包括Dicer和Argonaute-2，其允许在棚囊泡内进行无细胞的pre-miRNA加工。这些发现提供了细胞靶标来阻断TMV内pre-miRNA的加载和加工。
PS：文章主要介绍了肿瘤细胞的微囊泡中pre-miRNA的分选机制，提出了ARF6-Exportin5在这一过程中的作用功能。前段时间Cell上发表的文章重新定义了经典外泌体的成分和组成，当时提出很多miRNA并不存在于外泌体中，引起了部分研究同行的恐慌，这篇文章应该算是一个定心丸了。这一研究表明，虽然在经典外泌体中缺少miRNA存在的证据，但是同属细胞外囊泡的微囊泡中存在完善的miRNA装载和加工机制，这一研究也提供了之前众多细胞外囊泡miRNA研究的理论基础。做细胞外囊泡DNA的朋友们也不要焦虑，虽然经典外泌体中没有DNA的存在，但目前并没有证据表明所有的细胞外囊泡中都不存在DNA，只要大家能证明自己分离的细胞外囊泡中确实有DNA，那就继续做下去。更多内容请关注往期推文：Nature Cell Biology报道pre-miRNA进入肿瘤微泡的调控机制
3. Caveolin-1在伤害性刺激后选择性地调节microRNA分选进入微泡.
Caveolin-1在伤害性刺激后选择性地调节microRNA分选进入微泡。
[J Exp Med] IF=10.892 PMID：31235510
摘要：新出现的证据表明，含有细胞外囊泡（EV）的miRNA介导细胞间通讯以响应伤害性刺激。目前尚不清楚细胞如何选择性地将细胞miRNA分选进入EV。我们报道，caveolin-1（cav-1）对于将选定的miRNA分选进入微泡（MV）是必需的，微泡是由质膜向外出芽产生的主要类型的EV。我们发现cav-1酪氨酸14（Y14） - 磷酸化导致cav-1和hnRNPA2B1（一种RNA结合蛋白）之间的相互作用。 cav-1 / hnRNPA2B1复合物随后一起运输到MV中。氧化应激诱导hnRNPA2B1的O-GlcNAc化，导致强烈改变的hnRNPA2B1结合的miRNA谱。值得注意的是，cav-1 pY14也促进hnRNPA2B1 O-GlcNAcylation。在功能上，巨噬细胞是肺中上皮MV的主要受体。含有MV的cav-1 /hnRNPA2B1复合物结合的miR-17/93激活组织巨噬细胞。总之，cav-1是第一个被鉴定出直接将RNA结合蛋白引导到EV中膜蛋白。我们的工作描绘了一种新的机制，通过该机制，氧化应激迫使上皮细胞包装和分泌特定的miRNA并引发先天免疫反应。
PS：这篇文章童颜研究了微囊泡中miRNA的分选过程。并且发现CAV-1/hnRNPA2B1在这一分选过程中发挥着重要作用，不同的刺激会改变hnRNPA2B1对不同miRNA的结合。与前一篇文章有很多相似之处。
4. Different isolation approaches lead to diverse glycosylated extracellular vesicle populations.
不同的分离方法会富集不同种类糖基化的细胞外囊泡群。
[J Extracell Vesicles] IF=11 PMID：31236201
摘要：细胞外囊泡（EV）是参与细胞间通讯并介导广谱生物功能的细胞释放的小颗粒，其具有异质性。 EV货物由大量分子组成，包括糖缀合物。在这里，我们报告了关于分离策略对EV群体糖基化谱的影响。我们使用不同的现有技术方案，即差异超速离心（UC），总外泌体分离（TEI），OptiPrepTM密度梯度（ODG）和尺寸排阻色谱（SEC）来分离EV，研究发现不同方法分离的EV群体显示不同组的糖缀合物。通过UC，ODG和SEC方法获得的EV群体显示相似的蛋白质和聚糖谱，而TEI方法分离出最明显的EV群体。此外，ODG和SEC分离方案得到的EV表现出更强的EV糖蛋白信号。值得注意的是，肿瘤相关聚糖唾液酸-Tn（STn）的蛋白质被鉴定为EV的包装货物，而这与分离方法无关。携带由UC，ODG和SEC分离的EV样品的STn呈现了相当多的癌症相关蛋白质，而在TEI分离的EV中未检测到。我们的工作证明了在获得的EV群体中使用不同的分离方法的影响，以及不同方法分离得到的群体糖基化谱的差异。此外，我们的结果强调了选择适当的EV分离方案和细胞培养条件以确定EV糖缀合物的结构和功能复杂性的重要性。
PS：这篇文章主要研究了不同的分离方法分离到的细胞外囊泡上糖基化修饰的异同。JEV开始有影响因子了，关注这个杂志的朋友们应该会发现，它更喜欢发表一些方法和技术相关的研究，对功能和机制的研究报道还是比较少见的，这一方面与ISEV主要组委的研究方向有关，另一方面也与目前囊泡领域的研究现状有关系。目前有文章要投的朋友们可以试试JEV，不过JEV是OA刊物，版面费不低。
5. Tumor-derived extracellular vesiclesin breast cancer: from bench to bedside.
乳腺癌肿瘤细胞来源的细胞外囊泡：从实验室到临床。
[Cancer Lett] IF=6.508 PMID：31233837
摘要：从各种肿瘤细胞类型释放的细胞外囊泡（TEV）包含源自内质体的外泌体和源自质膜出芽的微泡（MV）。 TEV包含无数的生物分子，如蛋白质，DNA，代谢物和microRNA，可以在细胞间转移。除了它们在处理生物分子中的作用外，TEV还用于协调包括乳腺癌（BC）进展在内的正常和恶性发展的基本过程。因此，TEV是肿瘤微环境（TME）的重要组成部分，其通过将包封的分子货物从亲本转移至受体细胞并通过与靶细胞的直接相互作用而充当通信穿梭者。新出现的证据表明，TEV通过促进侵袭，血管生成，转移前的生态位准备，逃避免疫监视以及诱导对治疗的抵抗来支持BC发展和疾病进展。尽管将当前知识转化为实际临床应用还有很长的路要走，但TEV代表了诊断性生物标志物，治疗载体和靶标的有希望的候选者。在本次综述中，我们将总结目前关于乳腺癌的TEV知识。
PS：综述性文章，对乳腺癌相关的肿瘤细胞外囊泡研究进行了详细的总结和未来临床应用方面的展望。作者是来自上海市第一人民医院的王红霞主任，同时王主任也从事基础研究工作并取得了不错的成果。建议从事乳腺癌研究的朋友们读一读该综述，从对临床和基础都颇有建树的临床医生角度去审视一下细胞外囊泡在乳腺癌中的未来。更多内容请关注：上海市第一人民医院综述：乳腺癌细胞外囊泡——从实验室到临床
6. M2 microglia-derived exosomes protect the mouse brain from ischemia-reperfusion injury via exosomal miR-124.
M2小胶质细胞衍生的外泌体通过外泌体miR-124保护小鼠脑免受缺血再灌注损伤。
[Theranostics] IF=8.063 PMID：31244932
摘要：小胶质细胞通过直接的细胞 - 细胞相互作用或营养因子的间接分泌，在调节脑损伤的细胞死亡和神经行为恢复中发挥关键作用。从细胞分泌的外泌体被充分证明可将生物活性分子递送至受体细胞以调节细胞功能。在这里，我们旨在确定M2小胶质细胞是否通过外泌体介导的细胞 - 细胞相互作用在缺血发作后发挥神经保护作用。我们将M2小胶质细胞衍生的外泌体在大脑中动脉闭塞后立即静脉注射到小鼠脑内。在缺血性发作后3天检查梗塞体积，神经学评分和神经元凋亡情况。测定神经元和脑组织中的外泌体RNA和靶蛋白表达水平用于机理研究。我们的结果显示M2小胶质细胞衍生的外泌体在体外和体内被神经元摄取。 M2小胶质细胞衍生的外泌体处理减弱氧 - 葡萄糖剥夺后的神经元凋亡（p <0.05）。体内结果显示M2小胶质细胞衍生的外泌体处理在短暂脑缺血后3天显着减少梗塞体积并减弱行为缺陷（p <0.05），而注射miR-124敲低（miR-124k / d）M2小胶质细胞衍生的外泌体部分逆转了神经保护作用。我们的机理研究进一步证明遍在蛋白特异性蛋白酶14（USP14）是miR-124的直接下游靶标。注射miR-124kd 的M2外泌体加上USP14抑制剂IU1，与单独注射M2外泌体相比具有相当的神经保护作用。我们证明M2小胶质细胞衍生的外泌体通过外泌体miR-124及其下游目标USP14减轻缺血性脑损伤并促进神经元存活。 M2小胶质细胞衍生的外泌体代表了治疗缺血性中风的有希望的途径。
PS：近年来外泌体对缺血再灌注损伤的保护作用研究比较多。这篇文章主要介绍了脑梗塞后缺血再灌注过程中M2型小胶质细胞释放的细胞外囊泡可以传递miR-124来靶向USP14保护神经元细胞。miR-124在细胞外囊泡和外泌体相关的研究报道中也是比较多见的mIRNA，感兴趣的可以好好学习一下，借鉴一下。
7. Physical and Molecular Landscapes of Mouse Glioma Extracellular Vesicles Define Heterogeneity.
小鼠胶质瘤细胞外囊泡的物理和分子组成定义了它的异质性。
[Cell Rep] IF=7.815 PMID：31242427
摘要：癌症细胞外囊泡（EV）是高度异质的，这阻碍了我们对它们作为细胞间通信和生物标志物载体的功能的理解。为了解构这种异质性，我们通过RNA测序和定量蛋白质组学分析来自小鼠胶质母细胞瘤细胞的大，中，小EV和核糖核蛋白复合物（RNP）的细胞外RNA（exRNA）和细胞外蛋白（exPTNs）。来自中型EV的mRNA最接近地反映细胞转录组，而小的EV exRNA富含小非编码RNA，而RNP含有精确加工的tRNA片段。 EV和RNP的exPTN组成揭示它们与囊泡类型密切相关，与其细胞来源无关，并且单个EV分析显示小EV的蛋白质含量比较大的EV更不均一。我们通过各种exRNA和exPTN组学分析为更好地理解胶质瘤EV中大分子的分离提供了基础。
PS：目前的研究表明细胞外囊泡具有异质性，细胞释放的各种结构也具有很复杂的异质性。这篇文章以此为切入点，通过组学手段分析了胶质瘤细胞来源的不同类型的细胞外囊泡和RNP复合物的RNA和蛋白组成。绘制了胶质瘤细胞外结构的全景图谱，这为我们深入认识和研究这些成分提供了很好的基础。
8. Small Extracellular Vesicles Are Key Regulators of Non-cell Autonomous Intercellular Communication in Senescence viathe Interferon Protein IFITM3.
小细胞外囊泡携带的干扰素蛋白IFITM3是衰老过程中非细胞自主细胞间通讯的关键调节因子。
[Cell Rep] IF=7.815 PMID：31242426
摘要：衰老是存在于健康和疾病中的细胞表型，其特征在于稳定的细胞周期停滞和称为衰老相关分泌表型（SASP）的炎症反应。 SASP对于影响邻近细胞的行为和改变微环境非常重要;然而，这个角色主要归因于可溶性因素。在这里，我们研究表明，可溶性因子和小细胞外囊泡（sEVs）能够通过旁分泌传递衰老表型到附近的细胞。使用Cre-报告系统分析内化sEV的个体细胞，显示sEV摄取和衰老激活之间的正相关。我们发现体内衰老过程中多泡体的数量增加。通过质谱（MS）进行sEV蛋白质表征，然后通过功能性siRNA筛选鉴定到干扰素诱导的跨膜蛋白3（IFITM3），其部分负责将衰老传递至正常细胞。我们发现sEV有助于旁分泌衰老。
PS：这篇文章主要研究了细胞衰老表型。目前的研究主要集中在细胞分泌的游离性分子的作用。而这篇文章研究了衰老细胞释放的细胞外囊泡对衰老表型的传递作用，并且发现衰老细胞释放的细胞外囊泡可以通过传递IFITM3影响其他细胞的衰老。
9. Characterization and Gene Expression Analysis of Serum-Derived Extracellular Vesicles in Primary Aldosteronism.
原发性醛固酮增多症血清源性细胞外囊泡的表征及基因表达分析。
[Hypertension] IF=7.017 PMID：31230554
PS：文章主要对原发性醛固酮增多症患者血清的细胞外囊泡进行了成分分析。算是一份不错的组学数据资源，相关研究领域的朋友关注一下吧。
10. Proteomic analysis of urinary extracellular vesicles reveal biomarkers for neurologic disease.
尿液细胞外囊泡的蛋白质组学分析揭示了神经系统疾病的生物标志物。
[EBioMedicine] IF=6.68 PMID：31229437
PS：文章从尿液中的细胞外囊泡为切入点。对这些细胞外囊泡进行了蛋白组学分析并证实利用尿液细胞外囊泡蛋白进行神经系统疾病诊断具有一定的可行性。
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