【2018-6期】This Week in Extracellular Vesicles
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编辑跳票。 hzangs今天只能又自己来。
本周hzangs在最新文献中选取了11 篇分享给大家，其中8 篇提供中文摘要。第1篇文章主要介绍了细胞外囊泡对伤口愈合的调节作用，是一篇不错 的综述；第2篇介绍了细胞外 囊泡在细胞老化和个体衰老中的相关作用；第6篇介绍了一种超滤制备无外泌体血清的方法，但方法的可靠程度还是需要大家尝试之后才知道。第11篇在本周的推文中已有涉及，在这里不再赘述。相关文章的原文在周一前会发布到论坛同名贴下，需要的可以到论坛下载
1.Extracellular vesicles as modulators of wound healing.细胞外囊泡调节伤口愈合。 [Adv Drug Deliv Rev] IF=11.76 PMID：29408181
摘要：皮肤创伤和溃疡愈合不良对数百万人的生活质量产生重大影响。近年来，学者们已经研究了干细胞和特定前体细胞促进伤口修复的能力，大量证据表明这些细胞分泌的因子对皮肤创伤和溃疡的愈合治疗具有益处。这篇综述汇总了目前支持干/祖细胞衍生的细胞外囊泡（EVs）作为加速伤口愈合的再生疗法的证据。在一系列临床相关的皮肤创伤动物模型中的研究结果使我们相信细胞外囊泡在局部或全身施用有利于皮肤创伤和溃疡面的修复和愈合。此外，许多细胞外囊泡介导的蛋白质和RNA的转移可能触发了靶细胞中的促修复相关途径。然而，为了在未来几年成功进行临床转化，我们依旧需要进一步强调实验方案的标准化，详细制定方法学报告以及明确基于细胞外囊泡治疗产品的定义。
PS：一些干细胞来源或者祖细胞来源的细胞外囊泡对皮肤损伤或溃疡面愈合具有促进作用，这一发现被在多种情况和大量模型中被报道，这也足以说明细胞外囊泡在修复过程中可能发挥了重要的作用，这篇综述文章汇总了目前学者在细胞外囊泡促进皮肤创伤修复方面的研究进展并针对未来的临床转化提出建议。
2.Emerging roles of extracellular vesicles in cellular senescence and aging. 细胞外囊泡在细胞老化和个体衰老中的作用。 [Aging Cell] IF=6.71 PMID：29392820
摘要：细胞老化是一种细胞程序性过程，可防止处于肿瘤转化风险的细胞的增殖。另一方面，年龄相关的衰老细胞积累促进个体老化至少部分归衰老相关的分泌表型，如细胞分泌高水平的炎性细胞因子，趋化因子和基质金属蛋白酶等。新兴的证据表明，细胞外囊泡（EVs）是衰老细胞对其微环境的影响的重要介质。衰老细胞通过细胞外囊泡分泌更多的EphA2和DNA，分别促进癌细胞增殖和炎症。由DNA损伤的细胞分泌的胞外囊泡也可以影响端粒调节。而且，现在已经很清楚，细胞外囊泡在个体衰老的许多方面确实起着重要的作用。这篇综述旨在总结这些最近的进展，重点关注细胞衰老与细胞外囊泡之间的关系。
PS：这是一篇综述文章，主要介绍了细胞外囊泡在细胞老化过程中的作用。综述的重点放在了细胞老化相关的分泌表型（senescence-associated secretory phenotype，SASP），SASP也是一个比较大的研究方向，目前很多文章报道了衰老细胞分泌组的改变对周围细胞的影响，包括在正常生理和病理生理状态下都发挥着重要作用，对肿瘤的进展也有各方面的影响，感兴趣的朋友可以关注一下，读一读。
3.Cholangiocyte-derived exosomal long noncoding RNA H19 promotes cholestatic liver injury in mouse and human. 胆管细胞衍生的外泌体长非编码RNA H19促进小鼠和人的胆汁淤积性肝损伤。 [Hepatology] IF=13.25 PMID：29425686
摘要：胆汁淤积性肝损伤是重要的临床问题，但是目前我们对该疾病的病理学认知有限。外泌体是由各种细胞包括胆管细胞释放的小细胞外囊泡。外泌体介导的细胞 - 细胞通信可以通过将多种细胞内成分转移到靶细胞来调节各种细胞功能。我们最近的研究表明发现长链非编码RNA H19在胆管细胞中表达，其异常表达与肝细胞中小异二聚体蛋白（SHP）下调以及（Mdr2- / - ） 小鼠的淤积性肝损伤发病相关。然而，胆管细胞来源的H19如何抑制肝细胞中的SHP仍然未知。我们发现，胆管细胞来源的外泌体介导H19转移到肝细胞，促进胆汁淤积性损伤。在两种纤维化小鼠模型（包括Mdr2 - / - 小鼠，原发性硬化性胆管炎（PSC）或四氯化碳（CCl4）诱导的胆汁淤积性肝损伤的小鼠模型）中，以及人PSC患者中，H19水平与胆汁淤积性损伤的严重程度呈现正相关性。此外，在Mdr2 - / - 小鼠和肝硬化患者的疾病进展期间，血清外泌体-H19水平逐渐上调。来自野生型（WT）小鼠的原代胆管细胞的携带H19的外泌体抑制肝细胞中的SHP表达，但来自H19 - / - 小鼠胆管细胞的外泌体没有相似作用。进一步研究发现，H19的过表达能够显着抑制SHP在转录和转录后水平的表达情况。携带H19的老年纤维化Mdr2 - / - 小鼠血清外泌体的移植能够显着促进年轻Mdr2 - / - 小鼠的肝纤维化。我们的研究发现证实胆管细胞衍生的外泌体H19在胆汁淤积性肝损伤中起关键作用。血清外泌体H19代表了一种新的非侵入性生物标志物和潜在的胆汁淤积性疾病的治疗靶点。
PS：H19是一个比较著名的长链非编码RNA，目前关于该RNA的功能报道还是比较广泛的。该文章发现细胞外囊泡携带H19可能参与了胆汁淤积性肝损伤的疾病进程。
4.Acellular therapeutic approach for heart failure: in vitro production of extracellular vesicles from human cardiovascular progenitors. 用于心力衰竭的无细胞治疗方法：体外产生的人类心血管祖细胞细胞外囊泡。 [Eur Heart J] IF=20.21 PMID：29420830
摘要：我们之前的研究已经表明，由胚胎干细胞衍生的心血管祖细胞（Pg）分泌的细胞外囊泡（EVs）能够产生与他们亲本细胞在慢性心力衰竭（CHF）小鼠模型中相似的治疗效果。我们在本文中进一步研究了更容易获得的细胞释放的EV是否具有类似的治疗效果，它们的有效性是否受到分泌细胞分化状态的影响，以及它们通过哪些机制起作用。通过超速离心分离由人诱导多能干细胞衍生的心血管祖细胞（iPSC-Pg）和人诱导的多能干细胞衍生的心肌细胞（iPSC-CM）分泌的总EV，并通过纳米颗粒跟踪分析，western印迹和冷冻电子显微镜表征了这些EV。使用体外生物活性分析来评估其对细胞的作用。通过miRNA芯片分析评估了细胞和EV微RNA（miRNA）的含量和组成。在199只裸鼠中诱导心肌梗塞。 3周后，左心室射血分数（LVEF）≤45％的小鼠接受经皮回声引导注射iPSC-CM（1.4×10^6，n = 19），iPSC-Pg（1.4×10^6，n = 17） EV 1.4×10^6 iPSC-Pg（n = 19）或磷酸缓冲盐水（对照，n = 17）到梗塞心肌中。七周后，通过超声心动图，组织学和基因表达谱评估心脏。在体外，EV被靶细胞内化，以剂量依赖性方式增加细胞存活，细胞增殖和内皮细胞迁移并刺激管形成。细胞外囊泡富含miRNA，其中有16个miRNA丰度较高，进化上保守的miRNA中的大部分与组织修复途径相关。在体内，EV注射治疗表现优于细胞注射，能够显着改善受损的心脏功能。基因富集分析显示EV治疗的心脏组织修复相关信号通路存在激活。由iPSC-Pg分泌的胞外囊泡可有效治疗CHF，可能部分通过其携带的特异性miRNA及其刺激的不同心脏保护通路。 EV的优势可以使其成为细胞移植的有效替代品。
PS：使用细胞外囊泡进行治疗，是目前在心脏病治疗领域新兴的一阵热潮。该文章尝试了使用不同来源细胞外囊泡对裸鼠心梗模型进行治疗，对比不同的材料发现细胞外囊泡确实有不错的治疗效果。
5.Exosomes as secondary inductive signals involved in kidney organogenesis. 外泌体作为肾脏器官发生中的次级诱导信号。 [J Extracell Vesicles] PMID：29410779
摘要：细胞外囊泡的一个亚群被称为外泌体，它们不仅可以作为在细胞之间而且可以作为在组织和器官之间传递生物分子信息的纳米级分子载体。由于它们独特的性质如含有涉及肾发育的几种RNA种类和蛋白质，因此外泌体被认为是胚胎诱导和组织发育中相互作用相关调控因子。我们使用含有肾单位祖细胞/干细胞的哺乳动物肾元肾和其形成肾单位的间充质作为模型来研究在控制器官发生的胚胎诱导过程中，外泌体是否可以作为一种新型的诱导信号。外泌体分别从源自胚胎肾输尿管芽（UB）和初级胚胎肾UB细胞的细胞系中富集和纯化，并通过几个特征性实验进行了鉴定。通过qPCR和蛋白质组学分析了来自UB的外泌体内容物。鉴定了几种在Wnt途径中起作用的miRNA并富集到了参与调节细胞外基质组织稳定的蛋白质。当用荧光染料标记时，可观察到后肾间质（MM）细胞摄取外泌体并将其货物转移到细胞中。进一步的检查发现，除了进入细胞质之外，外泌体也能够到达细胞核。在离体器官培养环境中将胚胎肾来源的外泌体暴露于整个MM不会导致肾发生的诱导，但是会影响组织发育。综合上述发现，我们得出这样的结论：外泌体在肾脏发育过程中提供了一个新的信号系统，在胚胎诱导调控器官发生中有明显的作用。
PS：细胞外囊泡杂志发表的一篇关于 外泌体在肾脏发育过程中的作用报道。Hzangs读的不是很明白，但是能明白的就是外泌体确实参与了器官发生的调控。从事发育研究的朋友可以关注一下该文章。
6.Efficient ultrafiltration-based protocol to deplete extracellular vesicles from fetal bovine serum.基于超滤方法从血清中高效去除细胞外囊泡。[J Extracell Vesicles] PMID：29410778
摘要：胎牛血清（FBS）是涉及细胞培养实验的研究中最常用的补充物。然而，FBS含有大量的牛细胞外囊泡（EV），这阻碍了分析细胞来源细胞外囊泡的相关实验进行。因此，事先从FBS中消除EV是至关重要的。然而，目前通过超速离心去除EV的方法繁琐而商业替代方案又十分昂贵。基于这一状况，我们在这项研究中制定了一个实验方法，以完全消耗胎牛血清中的细胞外囊泡，这一实验方案可能具有广泛的细胞适用性。我们研究了通过我们基于超滤的方案制备的不同的无细胞外囊泡FBS，通过与常规使用过夜超速离心或市售的无细胞外囊泡FBS和正常FBS进行比较，来评判超滤去除血清细胞外囊泡的效果。所有血清通过纳米颗粒追踪分析，电子显微镜，Western印迹和RNA定量来表征。接下来，将脂肪组织间充质干细胞（AT-MSC）和癌细胞在补充有三种不同的去除细胞外囊泡FBS的培养基中生长，并与在常规FBS培养基中生长的细胞进行比较以评估对细胞增殖，应激，分化和细胞外囊泡产生的影响。基于超滤的新型实验方案比超速离心和商业方法具有更有效地细胞外囊泡去除效果。 AT-MSC和癌细胞系的细胞增殖，应激，分化和EV产生在所有三种去除细胞外囊泡的FBS培养基中同样维持96小时，并未发现明显的异常。总之，我们的超滤方案有效地消耗了血清中的细胞外囊泡，该方法易于使用，并能够保持细胞正常生长和新陈代谢。由于该方法具有成本效益且易于标准化的特点，因此可用于各种细胞培养应用，有助于提高实验室间研究结果的可比性。
PS：这是一篇去除血清中细胞外囊泡的相关方法学报道。文章使用了100KD的超滤管来处理血清，将滤过后的血清用于培养细胞。文章号称这样处理血清不会影响细胞的状态，但是看文章提供的数据，hzangs认为其数据并不能让人十分信服，但这也不失为一种可选的方法。感兴趣的朋友可以读读，尝试一下。
7.High complement levels in astrocyte-derived exosomes of Alzheimer's disease. 阿尔茨海默病的星形胶质细胞来源的外泌体中存在高水平的补体。 [Ann Neurol] IF=9.89 PMID：29406582
摘要：星形胶质细胞通常能完成神经元营养作用，但在阿尔茨海默病（AD）中星形胶质细胞会转化为A1型反应性星形胶质细胞，其可能通过未知机制破坏神经元。为了研究星形胶质细胞的炎症机制，我们从AD患者的血浆中通过免疫化学手段（即抗免疫沉淀分离）分离星形胶质细胞来源的外泌体（ADE），并对匹配的对照进行补体蛋白的ELISA定量分析。我们使用外泌体中CD81分子作为内参，检测发现AD患者（n=28）的ADE中C1，C4b，C3d，B因子，D因子，Bb，C3b和C5b-C9末端补体复合物（TCC）水平较正常同性别和年龄的对照组有明显的升高。，而甘露糖结合凝集素（MBL）并没有相应的变化。 AD患者的ADE中IL-6, TNF-a 和 IL-1b的水平显着高于对照组，但是两组之间的重叠程度高于补体蛋白。纵向研究显示AD患者ADE中补体蛋白的平均水平在中度痴呆的AD2阶段显着高于AD1临床前阶段的ADE水平（n = 16，p <0.0001），而对照组中并没有相应的差别。补体调节蛋白CD59，CD46，衰减加速因子（DAF）和补体受体1型（CR1），相比于对照组而言，在AD1阶段减少，在AD2阶段进一步减少。AD中的ADE补体效应蛋白由失调的系统产生，达到比对照更高的水平，并且可能潜在地损害AD后期炎性阶段的神经元。
PS：这是一篇偏临床研究的文章。作者通过免疫亲和沉淀方法分离了阿尔兹海默病人血浆中星形胶质细胞来源的细胞外囊泡，并且发现了其中补体相关蛋白的上调，并认为这一上调可能与AD的发生相关。
8.Characterization of exosomes derived from Toxoplasma gondii and their functions in modulating immune responses. 来自弓形虫的外泌体的表征及其对免疫应答的调节功能。 [Int J Nanomedicine] IF=4.3 PMID：29403276
摘要：外泌体是通过多泡体与质膜融合从大多数细胞类型分泌的纳米级具膜囊泡。一些细胞来源的外泌体功能比较明确，并且已知一些外泌体具有免疫调节性质以及在细胞间通讯中起关键作用。在这项研究中，我们鉴定了来自弓形虫的外泌体及其在免疫应答方面的功能。我们使用电子显微镜，纳米颗粒追踪分析和Western印迹鉴定弓形虫外泌体。使用细胞计数试剂盒（CCK-8）评估受外泌体影响的巨噬细胞RAW264.7细胞的生存力。然后用荧光染料PKH67标记检测RAW264.7细胞对弓形虫外泌体的摄取。体外刺激RAW264.7细胞后，采用酶联免疫吸附试验（ELISA）检测IL-12，肿瘤坏死因子（TNF）-α，干扰素-γ和白细胞介素-10 ）。在免疫的BALB / c小鼠中，使用ELISA和流式细胞术分析测定抗体，细胞因子以及CD4 +和CD8 + T细胞的百分比。通过用弓形虫速殖子腹膜内攻击来评估保护效力。我们成功地分离和表征了来自弓形虫的外泌体。功能上，巨噬细胞RAW264.7细胞的存活力受到高浓度（160μg/ mL）的外泌体的显着影响。巨噬细胞产生了更多的IL-12，TNF-α和IFN-γ，而IL-10水平则降低。此外，用弓形虫外泌体免疫的BALB / c小鼠显示出体液和细胞免疫应答，并且还表现出延长的存活时间。综上所述，弓形虫外泌体可以调节体外巨噬细胞活化，触发体液免疫和细胞免疫反应，部分保护小鼠免受急性寄生虫感染，提示外泌体可能成为弓形虫病的潜在治疗剂。
PS：山东大学的老师们发表的最近研究成果。研究了寄生虫来源的外泌体样囊泡对小鼠免疫系统的影响，结果发现弓形虫来源外泌体样囊泡可以促进体外小鼠细胞的免疫激活，体内可以发挥类似疫苗的作用。
9.Exosomal microRNAs (exomiRs): Small molecules with a big role in cancer.癌症相关外泌体microRNA：小分子大角色。 [Cancer Lett] IF=6.38 PMID：29425686
10.New insights into the regulatory role of microRNA in tumor angiogenesis and clinical implications. microRNA在肿瘤血管生成中的调节作用和临床意义。 [Mol Cancer] IF=6.20 PMID：29415727
PS：两篇摘要，主要介绍了肿瘤相关外泌体microRNA相关的研究进展，可能对各位新进该领域的朋友有所帮助。
11.Antigen Presentation by Extracellular Vesicles from Professional Antigen-Presenting Cells. 抗原呈递细胞胞外膜泡（EVs）的抗原呈递作用。 [Annu Rev Immunol] IF=28.40 PMID：29400984
今天的整理就到这里。希望大家可以有所收获。大家下周见！
编辑：hzangs
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