【2018-12期】This Week in Extracellular Vesicles
本周的咖啡由“贝克曼库尔特 超速离心机”亲情提供
本周hzangs在最新文献中选取了8篇分享给大家，其中7篇提供中文摘要。考虑到很多朋友都有发文章的需求，因此以后hzangs的周总结会多多少少将个别文章作为研究套路介绍给大家。 这周第1篇文章就是一个套路性的文章，文章发现明星分子HOTAIR可以作为胶质母细胞瘤的生物标志物，全文只有两个figure，其新意就在于论证了一个外泌体携带的明星RNA来作为脑部肿瘤的液体活检标志物的可能性，脑部肿瘤不容易进行组织活检，因此液体活检的检测则极具吸引力，大家可以考虑模仿着试一试；第2篇介绍了利用聚合物抑制TLR激活和微囊泡功能的报道；第3篇介绍了干细胞来源的外泌体作为糖尿病伤口治疗制剂。其余各文也各有特色，感兴趣的可以读读。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. Serum long noncoding RNA HOTAIR as a novel diagnostic and prognostic biomarker in glioblastoma multiforme. 血清中长期非编码RNA HOTAIR作为多形性胶质母细胞瘤的新型诊断和预后生物标志物。 [Mol Cancer] IF=6.20 PMID：29558959
摘要：多形性成胶质细胞瘤（GBM）是最常见和侵袭性成人原发性脑肿瘤。手术切除后放疗和化疗，中位生存率约为14个月。尽管一些治疗方法正在GBM的临床试验中，但仍迫切需要一种外周GBM生物标志物来测量治疗反应。正如我们先前已经证明的长链非编码RNA HOX转录物反义基因间RNA（即 HOTAIR）在GBM中失调并且是GBM细胞增殖所必须的，我们假设HOTAIR表达可以用作GBM的外周生物标志物。使用定量实时PCR（qRT-PCR）在来自43GBM和40个对照的血清中测量HOTAIR表达。随后将PCR产物亚克隆到pCR TM 4-TOPO®TA载体中用于DNA测序。还生成ROC曲线来检查HOTAIR的预后价值。通过qRT-PCR计算血清外泌体和exosome耗尽的上清液中的HOTAIR的量。还对15对GBM血清和肿瘤中的相对HOTAIR表达进行了研究。我们在GBM患者的血清中检测到HOTAIR。来自GBM患者的血清样品中的HOTAIR水平显着高于相应对照（P <0.0001）。区分GBM患者与对照者的ROC曲线下面积为0.913（95％CI：0.845-0.982，P <0.0001），在截止值10.8时具有86.1％的灵敏度和87.5％的特异性。 HOTAIR表达与高级别脑肿瘤显着相关。此外，Pearson相关分析显示血清HOTAIR水平与相应的肿瘤HOTAIR水平呈中等相关（r = 0.734，P <0.01）。我们通过测序证实，血清中含有HOTAIR序列并且在12q13处映射到已知的HOTAIR基因座。血清来源的外泌体含有HOTAIR（纯化的外泌体通过western印迹和纳米颗粒追踪分析进行了验证）。重要的是，我们的结果表明血清HOTAIR可以用作GBM的新型预后和诊断生物标志物。
PS：世界上有一种路，这种路叫做套路。当你问我 “我是医生，手里除了样本，别的什么都没有”。那我会推荐你看这篇文章。开篇两张图，剩下全靠嘴！文章使用了多形性胶质细胞瘤作为研究对象。图1发现：首先分析了病人血清和正常人血清中明星分子——长链非编码RNA- HOTAIR的丰度，发现在病人血清中明显表达量更高。进一步研究发现，这些血清中HOTAIR的丰度与病人组织样本中HOTAIR的丰度成正相关（r=0.734）。图2发现：最后发现这些HOTAIR是在血清外泌体中的。到此结束。医生朋友们值得学习一下。也许你发不了6分，但是按相同的套路换个明星分子，再换个肿瘤，3分总有的吧！
2. Polymer-Mediated Inhibition of Pro-invasive Nucleic Acid DAMPs and Microvesicles Limits Pancreatic Cancer Metastasis. 聚合物介导的对促侵袭性核酸DAMPs和微泡的抑制能够限制胰腺癌转移。[Mol Ther] IF=6.89 PMID：29550075
摘要：核酸结合聚合物（NABPs）已广泛用作DNA和RNA递送的载体。最近，我们发现这些NABPs的一个子集还可以通过捕获促炎症细胞外核酸和相关蛋白复合物（其促进诸如红斑狼疮的疾病中的Toll样受体（TLR）活化）而用作抗炎剂。核酸介导的TLR信号传导还促进几种癌症（包括胰腺癌（PC））中的肿瘤进展和转移。另外，细胞外DNA和RNA在脂质微泡如微粒或外泌体上或内部存在于循环系统，这些微粒或外泌体通过在癌细胞中诱导促肿瘤发生信号并预调节转移位的微环境而促进转移。在这里，我们探讨使用第三代聚酰胺胺树状聚合物（PAMAM-G3）NABP作为抗转移剂。我们研究结果显示PAMAM-G3不仅抑制体外核酸介导的TLRs激活和PC肿瘤细胞的侵袭，而且还可以直接结合细胞外微泡来中和它们的促侵入作用。此外，我们证明PAMAM-G3显着降低胰腺癌同基因小鼠模型中的肝转移。我们的研究结果确定了NABPs治疗PC和其他潜在恶性肿瘤转移性疾病的潜在能力。
PS：使用聚酰胺胺树状聚合物（PAMAM-G3）NABP一直TLR激活和抑制囊泡发挥功能的报道。对胰腺癌的进展具有抑制作用。具有很不错的应用前景，感兴趣的可以读读。
3. Exosomal DMBT1 from human urine-derived stem cells facilitates diabetic wound repair by promoting angiogenesis. 来自人尿源干细胞释放的外泌体携带DMBT1通过促进血管生成促进糖尿病性创伤修复。 [Theranostics ] IF=8.71 PMID：29556344
摘要：慢性非愈合性伤口是糖尿病最常见的并发症之一，治疗这种损伤需要更为先进的治疗策略。外泌体是细胞旁分泌作用的关键介质，并且可以直接用作组织修复和再生的治疗剂。在这里，我们探讨了来自人类尿源干细胞（USC-Exos）的外泌体对糖尿病创伤愈合的影响和潜在的机制。USCs通过流式细胞术和多能分化潜能分析进行表征。 USC-Exos从USCs的条件培养基中分离并通过透射电子显微镜和流式细胞术鉴定。我们进行了一系列体外功能测定以评估USC-Exos对伤口愈合相关细胞活性的影响。检查USC-Exos和USCs中的蛋白质谱以筛选介导USC-Exos功能的候选分子。通过测量伤口闭合率，组织学和免疫荧光分析来测试USC-Exos对链脲菌素诱导的糖尿病小鼠的伤口愈合的影响。同时，评估候选蛋白在USC-Exos诱导的内皮细胞血管生成活性调节和糖尿病伤口愈合中的作用。我们发现，USCs呈现CD29，CD44，CD73和CD90阳性，同时呈现CD34和CD45阴性。 USCs能够分化成成骨细胞，脂肪细胞和软骨细胞。 USC-Exos显示出经典的杯形或球形形态，平均直径为51.57±2.93nm，CD63和TSG101呈阳性。 USC-Exos可以增强伤口愈合相关细胞的功能特性，包括内皮细胞的血管生成活性。 USC-Exos富含参与调节伤口愈合相关生物过程的蛋白质。特别是促血管生成蛋白DMBT1在USC-Exos中高度表达。进一步的功能测定表明，DMBT1蛋白是USC-Exos诱导的促进培养的内皮细胞的血管生成应答以及糖尿病小鼠中的血管生成和伤口愈合所需的。综上所述，我们的研究结果表明，USC-Exos可能通过转移DMBT1蛋白促进血管生成，这可能成为糖尿病组织创伤愈合的有前途的治疗策略。
PS：糖尿病人伤口难以愈合是糖尿病的并发症之一。文章介绍了使用干细胞来源的外泌体来促进伤口修复的策略。
4. The role of PTRF/Cavin1 as a biomarker in both glioma and serum exosomes. PTRF / Cavin1可以在神经胶质瘤和胶质瘤病人血清外泌体中作为生物标志物。 [Theranostics ] IF=8.71 PMID：29556340
摘要：外泌体在个体和器官的近距离和远距离细胞间通讯中起关键作用。先前已将聚合酶I和转录物释放因子（PTRF）（也称为Cavin1）描述为小窝形成的关键因子，并且在各种恶性肿瘤中报道了异常的PTRF表达。然而，PTRF在肿瘤进展中的功能仍然存在争议，其在胶质瘤中的作用知之甚少。在本研究中，我们报告了PTRF与胶质瘤患者的肿瘤恶性程度和预后不良相关。我们以前的研究使用两种蛋白质组学方法，串联质量标签（TMT）和数据非依赖性采集（DIA），表明EGFRvIII过表达增加PTRF蛋白质水平的表达。相反，分别使用LY294002和MK-2206阻断PI3K和AKT能够降低PTRF表达，表明PTRF在EGFR / PI3K / AKT途径中被调节。 ChIP-PCR分析显示PTRF由H3K4me3和H3K27me3修饰转录调节。此外，PTRF过表达增加了外泌体的分泌并诱导体外细胞生长。更重要的是，过表达PTRF诱导癌旁细胞发生恶性病变，表明PTRF通过外泌体参与细胞间通讯改变微环境。此外，临床样本的分析显示肿瘤组织和从胶质瘤患者采集的血液中分离的外泌体中PTRF水平和肿瘤分级呈正相关，并且从手术后GBM患者的血清分离的外泌体中PTRF表达降低。总之，PTRF是作为肿瘤样品和血清外泌体的有希望的生物标志物，同时也可能是潜在的治疗靶点。
PS：外泌体携带的PTRF作为肿瘤生物标志物并发挥一定的促肿瘤功能的相关报道。
5. The decade of exosomal long RNA species: an emerging cancer antagonist. 外泌体RNA十年：新兴的癌症抑制药剂。 [Mol Cancer] IF=6.20 PMID：29558960
摘要：2007年发现外泌体中含有RNA后，外泌体作为治疗和诊断癌症的一种新方法收到研究者的广泛重视。作为细胞间通讯的重要参与者，正如对exosomes研究指数增加所反映的那样，外泌体在过去十年成为研究人员研究的重点。外泌体转移功能活性物质的能力突出了它们作为有潜在的生物标记物和诊断分子以及可能的药物递送系统的重要性。几乎在生物的所有类型体液中都含有外泌体，这暗示了其在各种类型的癌症中可能具有的巨大潜在功能作用，也暗示了其对肿瘤形成和进展的潜在广泛影响。这篇综述分析了肿瘤形成和进展中由mRNA，lncRNA和circRNA组成的外泌体的作用，并强调了它们作为癌症生物学中未来诊断性生物标志物和治疗载体的潜力。鉴于过去十年在外泌体领域发表的研究的积累，本文回顾了它们与外泌体数据库发展的对应关系。
PS：一篇发表在mol cancer杂志上的综述文章，回顾了近些年外泌体RNA与肿瘤的相关报道，新进该领域的朋友可以读一读。
6. Targeting regenerative exosomes to myocardial infarction using cardiac homing peptide. 利用心脏归巢肽将具有再生促进能力的外泌体靶向到心肌梗塞处。 [Theranostics] IF8.7 PMID：29556361
摘要：在临床前研究中已证实，心脏干细胞衍生的外泌体可促进心肌梗塞后的心脏细胞再生。最近的研究使用心肌内注射浓缩的外泌体到梗塞区域中来尝试治疗和缓解心肌梗塞。虽然在研究环境中有效，但由于其侵入性，这种方法在临床上并不具有吸引力。我们尝试使用靶向肽心脏归巢肽（CHP）修饰外泌体，利用静脉输注外泌体来向梗塞区域运送具有再生促进能力的外泌体。外泌体通过DOPE-NHS接头与CHP缀合。通过将器官切片及荧光显微镜分析来分析外泌体的靶向效果。同时我们在新生大鼠心肌细胞和H9C2细胞上进行了相应的体外实验测定。对于动物研究，我们利用了缺血/再灌注大鼠模型进行了相应外泌体功能的实验。手术后24小时用盐水将对照肽外泌体或CHP外泌体静脉注射处理动物。超声心动图研究了术后4 h和术后21 d的心脏状态。 21日，处死动物，收集器官进行分析。结果显示，通过将外泌体与CHP缀合，我们证明在新生大鼠心肌细胞的体外实验和体内实验心脏切片中增加外泌体在心脏中的留存。当使用CHP-外泌体时，体外研究显示出心肌细胞更好的存活力，更少的细胞凋亡和外泌体摄取的增加。使用缺血/再灌注损伤的动物模型，我们测量了心脏功能，梗塞面积，细胞增殖和血管生成，结果显示出CHP-外泌体更好的治疗效果。综上所述，我们的研究结果证实了一种增加治疗心肌梗塞的新方法。通过将外泌体靶向梗塞的心脏，能够显着改善纤维化，减少瘢痕大小，促进细胞增殖和增加血管生成。
PS：这是一篇关于如何改良外泌体靶向性的报道。作者将心脏归巢肽链接到具有促进再生功能的外泌体上，从而使静脉注射外泌体就可以是大量的外泌体留存在心脏病患处。对其作用的探讨显示，使用心脏归巢肽能够更好的促进心梗模型的恢复。
7. Vesicle trafficking in plant immunity. 囊泡运输在植物免疫中的作用。 [Curr Opin Plant Biol] IF=7.36 PMID：28735164
摘要：由于缺乏包括循环免疫系统，植物主要依赖于细胞自主先天免疫抵抗细胞外病原体。为了在细胞外限制或杀死病原体，植物细胞会释放出抗菌剂。但是，由于抗菌剂对植物细胞本身也有毒性，因此必须将它们安全地递送至目标位置。另外，由于免疫反应通常需要能量用于其他代谢过程，因此根据病原体类型适当控制免疫反应的持续时间和强度是非常重要的。这可以通过调节免疫信号的传感和细胞外免疫分子的传递/释放来实现，所有这些都是通过植物细胞中的膜运输来控制的。现在认为可溶性N-乙基马来酰亚胺 - 敏感因子附着蛋白受体（SNAREs）是可以合并细胞区室的两个不同膜的最小因子。因此，在这篇综述中，将讨论SNAREs的已知和潜在免疫功能以及调节蛋白。
PS：这篇不是我们通常关注的细胞外囊泡。主要介绍了植物细胞囊泡运输在植物免疫过程中的作用。细胞外囊泡和细胞内囊泡其实有着千丝万缕的联系。大家可以适当关注一下。
8. Extracellular Vesicle RNA: A Universal Mediator of Microbial Communication? 细胞外囊泡RNA：一种通用的微生物通讯介质？ [Trends Microbiol] IF=11.02 PMID：29548832
PS：一篇综述文章，文章主要介绍了微生物释放的细胞外囊泡携带RNA用于菌体间通信和调控宿主免疫系统。感兴趣的可以看看。
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：土豆
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