【2019-07期】This Week in Extracellular Vesicles

2019 年 2 月 15 日 外泌体之家

本周hzangs在最新文献中选取了 9篇分享给大家，其中8篇提供中文摘要。第1、2篇文章都发表在dev cell上，算是back to back发表的两边paper，主要介绍了基于斑马鱼胚胎的內源外泌体实时监测技术用于生物体自身释放的内源性外泌体在体研究，非常有意义的两篇报道；第3篇介绍了一种用于实时成像外源外泌体在体内分布的方法；第6篇是一篇外泌体肿瘤标志物研究报道，临床医学的朋友们可以好好学习一下；第7篇介绍了肿瘤来源外泌体miRNA对内皮细胞的影响及对对转移微环境的构造作用。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. Live Tracking of Inter-organ Communication by Endogenous Exosomes In Vivo.

实时跟踪分析内源性外泌体在体内器官间介导通讯。

[Dev Cell] IF=9.616 PMID：30745143

摘要：大多数细胞类型都会释放细胞外囊泡（EV），但由于缺乏适当的模型生物，提供其生理相关性的证据仍然具有挑战性。在这里，我们开发了一种体内模型，通过在斑马鱼胚胎中表达CD63-pHluorin来研究EV功能。成像方法和蛋白质组学分析的结合使我们能够研究个体内源性EV的生物发生，组成，转移，摄取和命运。我们确定了具有外泌体特征的EV亚群，以蛋白质依赖性方式从卵黄合胞体层释放到血液循环中。这些外泌体通过以清道夫受体和发动蛋白依赖性方式被尾静脉丛（CVP）中的巡游的巨噬细胞和内皮细胞捕获，内吞和降解。对外泌体生物发生的干扰影响CVP生长，表明其在营养支持中的作用。总而言之，我们的工作代表了一种用于研究体内内源性EV功能的系统，具有高时空准确性，展示了外泌体的功能性器官间通信。

PS：目前大量的研究集中于体外培养的细胞产生外泌体再回输进入实验动物体内并观察其作用。Thery在两年前就提出应该开展一定的实验来验证内源性外泌体的行为和作用。这篇文章很好的回答了外泌体领域的一个很重要的疑问，即生理条件下机体产生的外泌体是否具有功能，它们的行为是怎样的。文章通过标记CD63融合蛋白标记了外泌体，在利用斑马鱼进行相应的在体实时监测实现了研究內源外泌体功能的目的。

2. Studying the Fate of Tumor Extracellular Vesicles at High Spatiotemporal Resolution Using the Zebrafish Embryo.

利用斑马鱼胚胎进行高时空分辨率的肿瘤细胞外囊泡的命运相关研究。

[Dev Cell] IF=9.616 PMID：30745140

摘要：肿瘤细胞外囊泡（EV）介导肿瘤和基质细胞之间的通信，这一过程对肿瘤进展主要发挥有益作用。肿瘤EV在血流中传播，到达远处器官，并在局部改变微环境。然而，在体内可视化这些事件仍然面临重大障碍。在这里，我们描述了一种跟踪生物体内循环肿瘤EV的方法：我们将化学和遗传编码的探针与斑马鱼胚胎结合起来作为动物模型。我们首先描述了肿瘤EV的血流动力学行为并记录了它们的血管内阻滞。我们研究发现循环肿瘤EV被内皮细胞和血液中巡游的巨噬细胞迅速吸收，随后储存在降解区室中。最后，我们证明肿瘤EV激活巨噬细胞并促进转移性生长。总的来说，我们的研究证明了斑马鱼胚胎跟踪肿瘤EV的有用性和前景，并剖析了它们在体内转移性龛形成中的作用。

PS：肿瘤来源的外泌体对肿瘤促进作用相关报道十分常见，但是目前并没有实时追踪这一促进过程发生机制的相关报道，这主要限制在于研究技术手段的缺乏。这篇文章与上一篇文章一样，同样是基于斑马鱼开发了相关实时在体研究技术。

3. Golden Exosomes Selectively Target Brain Pathologies in Neurodegenerative and Neurodevelopmental Disorders.

金标记的外泌体示踪显示出外泌体择性地靶向神经退行性和神经发育障碍。

[Nano Lett] IF=12.08 PMID：30761901

摘要：外泌体，由不同类型细胞分泌的纳米级细胞外囊泡，它们能够在局部或远处位点进行细胞间通讯。尽管已经发现它们能够穿过血脑屏障，但它们在大脑内的迁移和归巢能力仍未被研究。我们最近开发了一种基于经典X射线计算机断层扫描（CT）的可视化分析方法，该方法结合金纳米粒子作为标记剂，用于纵向和定量分析体内外泌体在神经系统分布。我们使用这种技术来追踪鼻腔注入的外泌体的迁移和归巢模式，这些外泌体是源自不同脑病病人（包括中风，自闭症，帕金森病和阿尔茨海默病）的骨髓间充质干细胞（MSC-exo）。我们发现MSC-exo在给药后96小时内在病理相关的小鼠模型脑中特异性靶向和积累，而在健康对照中，它们显示出扩散的迁移模式并且在24小时后清除。病理性脑中的神经炎症信号与MSC-exo积累高度相关，表明归巢机制是炎症驱动的。此外，在病理区域中，MSC-exo被神经元细胞选择性摄取，而不是神经胶质细胞。总之，这些发现可以显着促进外泌体在各种脑病理中用于治疗和靶向药物递送的应用。。

PS：文章介绍了一种新的外泌体示踪技术，作者使用这一技术发现了脑部疾病中病人骨髓间充质干细胞来源外泌体在脑部的分布和摄取情况。这一方法一定程度的解决了目前外泌体示踪方面的困难，同时作者发现脑部疾病患者的骨髓间充质干细胞外泌体在脑部的分布特征与健康对照有所区别，这说明外泌体在不同生理状态下是具有明确的靶向性的。

4. Release of Immunomodulatory Ebola Virus Glycoprotein-Containing Microvesicles Is Suppressed by Tetherin in a Species-Specific Manner.

Tetherin以物种特异性方式抑制含有免疫调节埃博拉病毒糖蛋白的微泡的释放。

[Cell Rep] IF=8.032 PMID：30759394

摘要：埃博拉病毒糖蛋白（EBOV-GP）能够形成含有GP的微泡，即所谓的病毒体，其由表达GP的细胞分泌。然而，人们很难理解GP-病毒体释放的决定因素及其功能。我们描述了GP介导的病毒体形成，并描述了抗病毒因子tetherin（BST2，CD317）在该过程中的作用。 EBOV-GP受体结合结构域（RBD）中的残基促进GP-病毒体分泌，而tetherin通过涉及GP-跨膜结构域的相互作用抑制GP-病毒体。来自多个物种的Tetherin干扰GP-病毒体释放，并且来自天然果蝠的tetherin显示出最高的抑制活性。此外，对来自各种埃博拉病毒株的GP的分析，包括西非EBOV，揭示了高致病性埃博拉病毒最有效的GP-病毒体形成过程。最后，我们发现EBOV-GP-病毒体具有免疫调节功能，它可以抗击EBOV中和抗体的诱饵。我们的结果表明GP-病毒体的形成可能是EBOV免疫逃避和致病性的决定因素，其能够被tetherin抑制。

PS：埃博拉病毒前两年在非洲爆发造成很大的恐慌，因此最近两年埃博拉病毒相关的研究见刊比较多。这篇文章研究了埃博拉病毒糖蛋白通过囊泡释放形成病毒体（virosome）并作为免疫抑制剂发挥功能，同时报道了tetherin对埃博拉病毒体形成过程的抑制作用。

5. Microparticles from VEGF inhibitor-treated cancer patients mediate endothelial cell injury.

来自VEGF抑制剂治疗的癌症患者的微粒介导内皮细胞损伤。

[Cardiovasc Res] IF=6.29 PMID：30753341

摘要：血管内皮生长因子途径抑制剂（VEGFi），用作治疗癌症的抗血管生成药物，通过未知的分子机制与心血管毒性相关。内皮细胞衍生的微粒（ECMP）是内皮损伤的生物标志物，并且还具有功能活性，因为它们影响下游靶细胞信号传导和功能。我们研究了用VEGFi治疗的癌症患者的微粒（MP）状态是否改变，以及它们是否影响与血管功能障碍相关的内皮细胞功能。在用VEGFi（帕唑帕尼，舒尼替尼或索拉非尼）治疗之前和之后，从癌症患者中分离血浆MP。用分离的MP（106MPs / mL）刺激人主动脉内皮细胞（HAEC）。通过流式细胞术评估微粒表征。用VEGFi治疗的患者血浆ECMP水平显着增加。暴露于VEGFi后处理ECMP的内皮细胞诱导pre-pro-ET-1 mRNA表达的增加，这表明用vatalanib（VEGFi）刺激的HAEC中ET-1产生的增加。 VEGFi后处理MPs增加了HAEC中活性氧的产生，ETA（BQ123）和ETB（BQ788）受体阻断剂减弱了这些作用。 VEGFi后处理MP还增加了eNOS抑制位点的磷酸化，降低了NO和HAEC中ONOO-水平的增加，ETB受体阻断抑制了这些反应。另外，在暴露于治疗后MP的HAEC中，促炎介质的基因表达增加，BQ123和BQ788能够抑制这些作用。我们的研究结果定义了新的分子机制，涉及微粒，ET-1系统和内皮细胞促炎和氧化还原信号之间的相互作用。

PS：血管抑制疗法是肿瘤治疗中的一种策略。而血管损伤释放粗来的囊泡可能作用于其他组织器官从而影响正常生理过程。这篇文章阐释了VEGFi疗法产生的血管内皮细胞囊泡对正常血管细胞的影响，一定程度上揭示了VEGFi疗法副作用的产生机制

6. Evaluation of salivary exosomal chimeric GOLM1-NAA35RNA as a potential biomarker in esophageal carcinoma.

唾液外泌体中GOLM1-NAA35 RNA作为食管癌的潜在生物标志物。

[Clin Cancer Res] IF=10.199 PMID：30745298

摘要：转录诱导的嵌合RNA是生物标志物和治疗靶标发展的分子特征研究的重要新兴领域。唾液外泌体代表癌症生物标志物研究中相对未开发但方便且无创的领域。然而，唾液中癌症来源的外泌体嵌合RNA作为生物标志物的潜力尚不清楚。在这里，我们探讨唾液外泌体GOLM1-NAA35嵌合RNA（seG-NchiRNA）在食管鳞状细胞癌（ESCC）中的潜在临床应用。在一项回顾性研究中，确定了G-NchiRNA在ESCC组织中的预后意义。在培养的细胞和小鼠中确定seG-NchiRNA与循环外泌体或肿瘤G-NchiRNA之间的相关性。在ESCC患者的多个前瞻性队列中，通过RT-qPCR测量seG-NchiRNA并分析诊断准确性，评估其在治疗反应的纵向监测和无进展存活预测（PFS）方面的作用。外泌体G-NchiRNA在ESCC细胞和裸鼠ESCC异种移植物中是容易检测的。 SeG-NchiRNA水平反映体内肿瘤负荷并与肿瘤G-NchiRNA水平相关。在训练组（n = 220）和验证队列（n = 102）的前瞻性研究中，在ESCC切除后seG-NchiRNA水平显着降低。此外，seG-NchiRNA可以用于评估化学放射反应性，以及比成像研究更早地检测疾病进展。 seG-NchiRNA水平的变化也预测了化放疗后患者的PFS。 SeG-NchiRNA是有效的潜在非侵入性生物标志物，可以方便，可靠地用于评估治疗反应，复发和早期检测。

PS：通过体液中细胞外囊泡携带的核酸作为特定疾病的标志物是目前的研究热点，这篇文章从唾液中分离得到了食管鳞状细胞癌相关的潜在生物标志物，临床医学的朋友们可以了解并学习借鉴要一下。

7. Cancer-derived exosomal miR-25-3p promotes pre-metastatic niche formation by inducing vascular permeability and angiogenesis.

癌症来源的外泌体miR-25-3p通过诱导血管通透性和血管生成来促转移“龛”结构的形成。

[Nat Commun] IF=12.353 PMID：30568162

摘要：癌症来源的外泌体被认为是远端部位癌症诱导促转移“龛”结构形成的主要驱动因素，但其机制尚不完善。在这里，我们研究发现miR-25-3p，一种促进结直肠癌（CRC）的转移促进miRNA，可以通过外泌体从CRC细胞转移到内皮细胞。外泌体miR-25-3p通过靶向KLF2和KLF4调节VEGFR2，ZO-1，occludin和Claudin5在内皮细胞中的表达，从而促进血管通透性和血管生成。此外，来自CRC细胞的外泌体miR-25-3p显着诱导血管渗漏并增强小鼠肝和肺中的CRC转移。临床相关性分析显示，转移外泌体中miR-25-3p的表达水平在转移的CRC患者中显着高于无转移的患者。我们的工作表明，外泌体miR-25-3p参与促转移“龛”结构的形成，可用作基于血液检测的CRC转移生物标志物。

PS：肿瘤来源的外泌体携带miRNA影响远端器官并构建促转移的niche，这样的研究报道有很多，但是这并不意味着这样的研究没有吸引力。这篇有南方医科大学的研究人员发表在NC上的文章足以说明问题。感兴趣的可以学习借鉴一下。

8. Stimulated release of intraluminal vesicles from Weibel-Palade bodies.

从Weibel-Palade小体内刺激释放管腔内囊泡。

[Blood] IF=15.132 PMID：30760452

摘要：Weibel-Palade体（WPBs）是分泌颗粒，含有von Willebrand因子和P-选择素，分别调节止血和炎症。在WPB的限制性膜中存在CD63 / LAMP3导致它们被分类为溶酶体相关的细胞器。许多溶酶体相关的细胞器包含富含CD63的腔内囊泡（ILV），其在细胞活化期间分泌到细胞外环境中以介导细胞间通讯。到目前为止，还没有WPB包含或发布ILV的报告。通过光学显微镜和活细胞成像，我们显示CD63富含WPB内的微域。细胞外抗体再循环研究表明，WPB微区中的CD63可以源自质膜。通过水合内皮细胞的冷冻电子显微镜断层扫描，我们将内部囊泡识别为WPB腔的新结构特征。通过活细胞荧光显微镜，我们直接观察到EGFP-CD63 ILV的胞吐释放为来自单个WPB的离散颗粒。 WPB胞吐作用提供了在内皮细胞刺激期间释放ILV的新途径。

PS：文章证明了从细胞中特化的亚细胞结构中释放CD63阳性的囊泡。

9. Dual-SERS biosensor for one-step detection of microRNAs in exosome and residual plasma of blood samples for diagnosing pancreatic cancer.

双SERS生物传感器，用于一步检测血浆外泌体中和去除外泌体血浆中的microRNA，用于诊断胰腺癌。

[Biosens Bioelectron] IF= 8.173 PMID：30745282

PS：文章介绍了一种用于检测外泌体及其他液体样品中microRNA的检测传感器。

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