【2024-44期】This Week in Extracellular Vesicles

本周hzangs在最新文献中选取了10篇分享给大家，第1篇文章研究发现肿瘤组织中巨噬细胞来源的携带有PD-L1的细胞外囊泡会抑制肿瘤内的抗菌免疫，靶向PD-L1不仅可以抑制肿瘤，还可以抑制患者术后感染；第2篇文章介绍了一种细胞外囊泡工程化改造策略，这使得细胞外囊泡可以携带环状RNA并用于基因编辑和蛋白质替换；第5篇文章介绍了一种工程化类细胞外囊泡纳米粒子用于改善菌群，治疗帕金森氏病；第7篇文章报道了一种血浆细胞外囊泡蛋白分析新策略，并发现了细胞外囊泡标志蛋白的表达异质性以及与年龄存在的相关性。

1.Extracellular vesicle-packaged PD-L1 impedes macrophage-mediated antibacterial immunity in preexisting malignancy. 

细胞外囊泡包装的 PD-L1 阻碍了巨噬细胞介导的现有恶性肿瘤中的抗菌免疫。

[Cell Rep] PMID: 39489940

摘要：恶性肿瘤会损害全身先天免疫，但其潜在机制尚不清楚。在这里，我们发现肿瘤衍生的小细胞外囊泡 (sEVs; TEVs) 将 PD-L1 递送至宿主巨噬细胞，从而阻碍抗菌免疫。植入 Rab27a 敲低肿瘤的小鼠比野生型对照小鼠更能抵抗细菌感染。将 TEVs 注射到小鼠体内会以 PD-L1 依赖的方式损害巨噬细胞介导的细菌清除、增加全身细菌传播并增强脓毒症评分。从机制上讲，TEV 包装的 PD-L1 抑制酪氨酸激酶/PLCγ2 信号介导的细胞骨架重组和活性氧生成，影响巨噬细胞吞噬细菌和杀灭细菌。中和 PD-L1 可显著使肿瘤小鼠的巨噬细胞介导的细菌清除正常化。重要的是，肿瘤患者体内循环sEV PD-L1 水平可以预测细菌感染易感性，而接受 αPD-1 治疗的肿瘤患者术后感染较少。这些发现确定了癌细胞抑制宿主先天免疫介导的细菌清除的机制，并建议针对 TEV 包装的 PD-L1 来降低肿瘤患者细菌感染易感性。

2.Controlling Circular RNA Encapsulation within Extracellular Vesicles for Gene Editing and Protein Replacement. 

控制环状 RNA 封装在细胞外囊泡内以进行基因编辑和蛋白质替换。

[ACS Nano] PMID: 39445782

摘要：细胞外囊泡 (EV) 是源自细胞的囊泡体群，EV 已被证明具有运送不同货物（例如 RNA）的潜力。然而，常规方法无法有效地将长 RNA 封装到 EV 中，或者可能会损害 EV 的完整性。在本研究中，我们设计了一种策略，通过利用细胞的分选机制将长 circRNA（>1000 nt）封装到 EV 中。该策略利用 EV 中环状RNA 的固有丰富性和一种基因工程方法来增加目标 circRNA 的细胞质浓度，促进高效的 RNA 反向剪接以驱动 RNA 的环化。这使得目标 circRNA 能够高效地装载到 EV 中。此外，我们展示了该策略的实际应用，表明这些 circRNA 可以通过 EV 递送到受体细胞进行蛋白质表达，并递送到小鼠进行基因编辑。

3.Hypoxia induced cellular and exosomal RPPH1 promotes breast cancer angiogenesis and metastasis through stabilizing the IGF2BP2/FGFR2 axis. 

缺氧诱导的细胞和外泌体 RPPH1 通过稳定 IGF2BP2/FGFR2 轴促进乳腺癌血管生成和转移。

[Oncogene] PMID: 39496940

摘要：转移是乳腺癌死亡的主要原因，而血管生成和肿瘤释放的外泌体起着关键作用。然而，乳腺癌细胞与内皮细胞之间的通讯及其在肿瘤转移中的作用仍不清楚。在这里，我们描述了一种长链非编码RNA，RPPH1，它在乳腺癌组织中上调并且与不良预后呈正相关。缺氧微环境上调乳腺癌细胞中RPPH1的表达，并通过hnRNPA1促进其包装到外泌体中，从而维持癌细胞的干性和侵袭性特征并促进内皮细胞的血管生成。在MMTV-PyMT小鼠模型中证实了细胞和外泌体RPPH1的功能，其中ASO-RPPH1疗法有效抑制了肿瘤进展和转移。从机制上看，RPPH1 可保护 IGF2BP2 免受泛素化诱导的降解，稳定 N6-甲基腺苷 (m6A) 修饰的 FGFR2 mRNA，并激活 PI3K/AKT 通路。我们的研究揭示了 RPPH1 在乳腺癌转移中的作用，并强调了其作为治疗靶点的潜力。

4.Apoptotic extracellular vesicles carrying Mif regulate macrophage recruitment and compensatory proliferation in neighboring epithelial stem cells during tissue maintenance. 

携带 Mif 的凋亡细胞外囊泡在组织维持期间调节巨噬细胞的募集和邻近上皮干细胞的补偿性增殖。

[PLoS Biol] PMID: 39495793

摘要：凋亡细胞可以向邻近细胞发出信号，以刺激增殖并补偿细胞损失以维持组织稳态。虽然凋亡细胞衍生的细胞外囊泡 (AEV) 可以传递指令线索来介导与邻近细胞的通信，但诱导细胞分裂的分子机制尚不清楚。在这里，我们表明含有巨噬细胞迁移抑制因子 (Mif) 的 AEV 通过 ERK 信号传导调节斑马鱼幼虫上皮干细胞中的补偿性增殖。延时成像显示健康的邻近干细胞将 AEV 从死亡的上皮干细胞中排出。纯化 AEV 的蛋白质组学和超微结构分析确定了 Mif 在 AEV 表面的定位。Mif或其同源受体 CD74 的药理学抑制或基因突变降低了邻近上皮干细胞中磷酸化 ERK 和补偿性增殖的水平。Mif 活性的破坏也会导致 AEV 附近巡逻的巨噬细胞数量减少，而巨噬细胞谱系的消耗会导致上皮干细胞的增殖反应减弱。我们认为携带 Mif 的 AEV 直接刺激上皮干细胞重新增殖，并引导巨噬细胞非自主地诱导局部增殖，以在组织维持期间维持总体细胞数量。

5.Targeting modulation of intestinal flora through oral route by an antimicrobial nucleic acid-loaded exosome-like nanovesicles to improve Parkinson's disease. 

通过口服途径靶向调节肠道菌群，利用载有抗菌核酸的类外泌体纳米囊泡来改善帕金森病。

[Sci Bull (Beijing)] PMID: 39500690

摘要：帕金森病 (PD) 是最常见的神经退行性疾病之一。它通常伴有运动和非运动症状，严重威胁健康和生活质量。迫切需要新型药物，因为目前的药物可以缓解症状但不能阻止疾病进展。微生物-肠-脑轴 (MGBA) 与 PD 的发生和发展密切相关，是有效的治疗靶点。四面体骨架核酸 (tFNAs) 可以调节微生物组和免疫调节。然而，这种核酸纳米结构对酸非常敏感，阻碍了这种有前途的方法。因此，我们从生姜中制备了外泌体状纳米囊泡 (Exo@tac)，它具有耐酸性，并配备了抗菌肽 (AMP) 修饰的 tFNAs。我们验证了 Exo@tac 在体外调节与微生物-肠-脑轴相关的肠道细菌，并在口服时显着改善体内 PD 症状。微生物组分析证实，Exo@tac 可使 PD 小鼠模型的肠道菌群组成正常化。我们的研究结果为 PD 药物的开发和核酸纳米药物的创新递送提供了一种新策略。

6.Extracellular vesicles from human-induced pluripotent stem cell-derived neural stem cells alleviate proinflammatory cascades within disease-associated microglia in Alzheimer's disease. 

来自人类诱导多能干细胞衍生的神经干细胞的细胞外囊泡可减轻阿尔茨海默病中与疾病相关的小胶质细胞内的促炎级联反应。

[J Extracell Vesicles] PMID: 39499013

摘要：由于目前对阿尔茨海默病 (AD) 的治疗缺乏改善病情的干预措施，能够抑制 AD 进展并维持更好大脑功能的新疗法具有重要意义。源自人类诱导多能干细胞 (hiPSC) 衍生的神经干细胞 (NSC) 的抗炎细胞外囊泡 (EV) 有望成为改善 AD 病情的生物制剂。本研究通过检查鼻内 (IN) 给药 hiPSC-NSC-EVs 对 3 个月大的 5xFAD 小鼠的影响直接解决了这个问题。IN 给药的 hiPSC-NSC-EVs 被整合到小胶质细胞中，包括斑块相关小胶质细胞，并遇到大脑中的星形胶质细胞胞体和突起。单细胞 RNA 测序揭示了转录组变化，表明小胶质细胞和星形胶质细胞的活性降低。与疾病相关的小胶质细胞、NOD、LRR 和吡啶结构域蛋白 3 (NLRP3) 炎症小体和干扰素-1 (IFN-1) 信号传导相关的多个基因在小胶质细胞中表达降低。将 hiPSC-NSC-EVs 添加到用淀粉样蛋白-β 寡聚体处理的培养的人类小胶质细胞中产生了类似的效果。星形胶质细胞还显示出与 IFN-1 和白细胞介素-6 信号传导相关的基因表达降低。此外，hiPSC-NSC-EVs 对海马小胶质细胞的调节作用在 EV 治疗后持续 2 个月，而不会影响其吞噬功能。这些影响表现为小胶质细胞簇和炎症小体复合物的减少、介质浓度的降低以及 NLRP3 炎症小体激活的最终产物的减少、参与激活 p38/丝裂原活化蛋白激酶和 IFN-1 信号传导的基因和/或蛋白质的表达以及吞噬功能不变。海马中的星形胶质细胞肥大、淀粉样蛋白-β 斑块和 p-tau 的程度也降低了。hiPSC-NSC-EVs 的这种调节作用还带来了更好的认知和情绪功能。因此，早期hiPSC-NSC-EV 干预 AD 可以通过减少不利的神经炎症信号级联、淀粉样蛋白-β 斑块负荷和 p-tau 来维持更好的大脑功能。这些结果首次证明了 hiPSC-NSC-EVs 通过诱导活化的小胶质细胞和反应性星形胶质细胞中的转录组变化来抑制 AD 模型中的神经炎症信号级联的功效。

7.A novel multiplexed immunoassay for surface-exposed proteins in plasma extracellular vesicles. 

一种针对血浆细胞外囊泡中表面暴露蛋白质的新型多重免疫分析方法。

[J Extracell Vesicles] PMID: 39498678

摘要：小的膜状细胞外囊泡 (EV) 吸收来自母细胞的蛋白质和核酸。暴露在 EV 表面的蛋白质由细胞起源和生物发生途径决定。为了更好地了解 EV 的起源和功能，开发能够揭示培养上清液和生物体液中异质 EV 群体的表面蛋白质组成的方法非常重要。四跨膜蛋白 CD9、CD63 和 CD81 是常见且丰富的 EV 标记物。然而，它们在特定细胞来源的 EV 上的相对富集（概况）尚未完全阐明。我们推出了 LuminEV，这是 Luminex 检测法的新型版本，用于 EV 表面蛋白的多重分析。优化的 LuminEV 试剂能够直接、特异性和灵敏地测量生物体液和培养上清液中的 EV 标记物，从而绕过 EV 分离步骤。通过比较单重和多重测量，建立线性、加标回收率、测定间和测定内精度以及操作员之间的可重复性，验证了 LuminEV 检测 CD9、CD63和 CD81 的方法。LuminEV 测量 15 种细胞系的条件培养基中的 CD9、CD63 和 CD81 发现细胞类型之间存在很大差异，并且灵敏度高，无需事先浓缩即可检测 EV。使用四跨膜蛋白水平作为读数，我们注意到 GW6869 和莫能菌素抑制和诱导了培养细胞中的 EV 释放。对 70 名无病供体的血浆中的 EV CD9、CD63 和 CD81 进行测量，结果显示丰度分别为 72%、16% 和 12%。CD63 与年龄呈弱负相关性，但显著，且在女性样本中略低。然后使用该检测法检测细胞类型特异性 EV 表面标志物，包括 CD235a（红细胞）、GAP43（神经元）和 CD68（巨噬细胞），并检测健康和患病供体之间的四跨膜蛋白谱差异。总之，LuminEV 为 EV 表面蛋白的多重评估提供了强大而灵敏的方法，以促进 EV 生物学、生物标志物和治疗应用的研究。

8.A switch from lysosomal degradation to secretory autophagy initiates osteogenic bone metastasis in prostate cancer.

从溶酶体降解到分泌性自噬的转变引发了前列腺癌的成骨转移。

[J Extracell Vesicles] PMID: 39497621

摘要：自噬相关物质降解和非常规分泌的识别为将自噬与大量生理过程和疾病状况联系起来的重大突破铺平了道路。然而，协调这两条途径的机制仍然难以捉摸。在这里，我们证明从溶酶体降解到分泌性自噬途径的转换受蛋白酪氨酸磷酸酶 1B (PTP1B，由 PTPN1 编码) 控制。PTP1B 对突触素 17 (STX17) 的两个酪氨酸残基进行去磷酸化可减少自噬体-溶酶体融合，同时将细胞转换为分泌性自噬途径。PTP1B 过表达和肿瘤衍生的细胞外囊泡 (EV) 均可激活成骨细胞中的分泌性自噬途径。此外，我们证明通过分泌性自噬途径产生的成骨细胞 LC3+ EVs 是前列腺癌中肿瘤相关骨重塑的主要贡献者。消除肿瘤衍生的 EVs 分泌或基因消融成骨细胞 PTP1B 可挽救异常的骨重塑和病变，突出了 LC3+ EVs 与骨转移微环境形成之间的相关性。我们的研究结果揭示了肿瘤调节的 PTP1B 在自噬体命运决定中的重要性，并提出了 LC3+ EVs 在塑造骨转移微环境方面的作用。

9.Isolation and Comprehensive Analysis of Cochlear Tissue-Derived Small Extracellular Vesicles. 

耳蜗组织来源的小细胞外囊泡的分离和综合分析。

[Adv Sci (Weinh)] PMID: 39497619

摘要：细胞外小囊泡（sEVs）是细胞间通讯的重要介质，与体外来源的sEVs相比，组织来源的sEVs可以更准确地反映特定组织释放的体内信号。目前，有关sEVs在耳蜗中的作用的研究主要依赖于体外来源的sEVs。本研究评估了三种耳蜗组织消化和耳蜗组织来源的sEV（CDsEV）分离方法，首次提出了胶原酶D和DNase结合蔗糖密度梯度离心分离CDsEVs的最佳方法。此外，本文还全面研究了CDsEVs的内容和细胞来源。通过小RNA测序和蛋白质组学分析CDsEVs的miRNA和蛋白质。CDsEVs的miRNA和蛋白质对于维持正常的听觉功能至关重要。其中，CDsEVs中的FGFR1可能通过sEVs介导耳蜗毛细胞的存活。最后，利用单个CDsEV测序和单细胞RNA测序数据的联合分析来追踪CDsEVs的细胞来源。结果显示不同类型的耳蜗细胞分泌的CDsEVs数量不同，其中Kölliker器细胞和支持细胞分泌最多。该研究结果有望增强对耳蜗中CDsEVs的认识。

10.Staphylococcus aureus membrane vesicles: an evolving story. 

金黄色葡萄球菌膜囊泡：一个不断发展的故事。

[Trends Microbiol] PMID: 38677977

摘要：金黄色葡萄球菌是一种重要的细菌病原体，在社区和医院环境中可引起多种人类疾病。金黄色葡萄球菌利用多种毒力因子（包括表面相关和分泌性毒力因子）来促进定植、感染和免疫逃避。在过去十年中，越来越多的研究表明，金黄色葡萄球菌会产生细胞外膜囊泡 (MV)，其中包装各种细菌成分，其中许多是毒力因子。在这篇综述中，我们总结了我们对金黄色葡萄球菌 MV 的理解的最新进展，并重点介绍了它们的生物发生、货物和在葡萄球菌感染发病机制中的潜在作用。最后，我们提出了该领域的一些新兴问题。

今天的整理就到这里。希望大家可以有所收获。大家下周见！