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2月份国内新出的细胞外囊泡/外泌体领域论文不完全统计有364篇。IF>10的有70篇;IF>20的有4篇。本期主要内容包括:凋亡性囊泡与肝脏稳态和再生、脉粥样硬化、脊髓损伤、脊髓炎、非酒精性脂肪性肝炎、乳腺癌、急性胰腺炎、人多能干细胞、肝细胞癌的早期检测和进展监测、个体化癌症疫苗、糖尿病、骨关节炎等方面内容。内容十分丰富,不容错过。全部文献列表及部分文章原文可在外泌体之家论坛同名贴下下载。
1.江苏大学张徐教授等:工程和靶向中性粒细胞用于癌症治疗
Zhang, J., et al. (2024). "Engineering and Targeting Neutrophils for Cancer Therapy."
Adv Mater: e2310318. IF=29.4
中性粒细胞是循环中最丰富的白细胞,是对抗感染的第一道防线。越来越多的证据表明,中性粒细胞在人类健康和疾病(包括癌症)中具有异质性表型和功能可塑性。中性粒细胞在癌症的发展和进展中扮演着多面角色,提出了中性粒细胞在癌症中的N1/N2范式,其中N1中性粒细胞具有抗肿瘤特性,而N2中性粒细胞表现出促进肿瘤和免疫抑制功能。有选择性地激活有益的中性粒细胞群体,并针对性地抑制或重新极化促进肿瘤的中性粒细胞,在肿瘤治疗中显示出重要的潜力。此外,由于中性粒细胞具有天然的炎症响应和物理屏障穿越能力,中性粒细胞及其衍生物(膜和细胞外囊泡(EVs))被视为增强肿瘤靶向和改善治疗效果的先进药物传递载体。本综述全面介绍了工程中性粒细胞用于药物传递以及靶向中性粒细胞重塑肿瘤微环境(TME)的最新进展。这篇综述将为我们深入了解中性粒细胞在癌症治疗中的潜力提供广泛的理解。
2.中山大学吴丁财教授等:具有动态机械支撑特性的双层不对称多孔网可实现污染腹壁缺损的高效单阶段修复
Tang, F., et al. (2024). "Double-Layer Asymmetric Porous Mesh with Dynamic Mechanical Support Properties Enables Efficient Single-Stage Repair of Contaminated Abdominal Wall Defect."
Adv Mater: e2307845. IF=29.4
污染耐受性和长期机械支持是用于修复受污染腹壁缺损的网格的两个关键属性。然而,具有出色污染耐受性的生物网格由于其快速降解而无法提供生物适应性的长期机械支持。该研究设计了一种新型的双层不对称多孔网格(SIS/PVA-EXO),通过简单高效的原位冻融将粘性聚乙烯醇(PVA)溶液置于小肠粘膜下脱细胞基质(SIS)的松散多孔表面上,可以通过单阶段手术成功修复受污染的腹壁缺损,并提供生物适应性的动态机械支持。富含可降解的松散多孔SIS层的外泌体加速了组织愈合,而富含密集多孔PVA层的外泌体则可以在没有腹部粘连的情况下保持长期机械支持。此外,SIS/PVA-EXO网格的抗拉强度和断裂应变随着SIS层的降解逐渐从0.37 MPa和210%变化到0.10 MPa和385%。这种独特的性能可以动态适应不同时期受污染腹壁重建的可变机械需求。因此,我们的SIS/PVA-EXO网格在治疗受污染的腹壁缺损时具有吸引人的前景,它整合了局部免疫调节、组织重塑和动态机械支持
3.第四军医大学金岩教授:凋亡性囊泡代谢有助于细胞器组装并保障肝脏稳态和再生
Sui, B., et al. (2024). "Apoptotic Vesicular Metabolism Contributes to Organelle Assembly and Safeguards Liver Homeostasis and Regeneration."
Gastroenterology. IF=29.4
背景与目的:细胞凋亡产生大量膜结合的纳米囊泡,即凋亡囊泡(apoVs),在生物医学应用中显示出潜力。肝脏作为一个重要的器官,用于清除凋亡物质。肝脏是否以及如何代谢凋亡囊泡产物,并对肝脏健康和疾病产生影响,目前尚未被认识到。方法:经静脉注射后,对apoVs进行了标记和追踪。使用Fas突变体(Fas(mut))和Caspase-3敲除(Casp3(-/-))的凋亡缺陷小鼠进行apoV补充,以评估生理性apoV功能。应用形态学、生化学、细胞学和分子学检测方法,对肝脏进行了评估,同时进行了肝细胞分析。建立了部分肝切除(PHx)和对乙酰氨基酚(APAP)肝功能衰竭模型,以研究肝脏再生和疾病恢复。结果:研究发现肝脏是循环apoVs的主要代谢器官,在其中apoVs通过糖识别系统被肝细胞内吞。此外,apoVs在凋亡缺陷小鼠中进行补充,对抗肝细胞损伤和肝功能障碍起着不可或缺的作用。令人惊讶的是,apoVs通过可溶性N-乙酰甲酰亚胺敏感因子附着蛋白受体(SNARE)机制与肝细胞高尔基体形成嵌合的细胞器复合体,该复合体保持了高尔基完整性,通过调节α-管蛋白N-乙酰转移酶1(αTAT1)促进微管乙酰化,从而促进肝细胞细胞分裂,有助于肝脏恢复。进一步揭示了apoV-高尔基复合体(AGC)的组装对于肝脏稳态、再生和保护免受急性肝功能衰竭的影响。结论:这些发现建立了一个以前未被认识到的功能和机制框架,即通过囊泡代谢的细胞凋亡有助于维护肝脏稳态和再生,这对于肝脏疾病治疗具有潜力。
4.厦门大学Miao Wang、任磊:使用多级环形功能化碳纳米管阵列无缝集成复杂生物样品的快速分离和超灵敏检测
Li, L., et al. (2024). "Seamless Integration of Rapid Separation and Ultrasensitive Detection for Complex Biological Samples Using Multistage Annular Functionalized Carbon Nanotube Arrays."
Adv Mater: e2312518. IF=29.4
高效分离、富集和检测多样化介质中的细菌对于识别细菌性疾病及其传播途径至关重要。然而,传统的细菌检测方法将分离和检测步骤分开,处理时间长。该研究引入了一种多级环形功能化碳纳米管阵列装置,旨在实现复杂生物样品分离和多标记检测的无缝集成。该装置通过旋转辅助利用碳纳米管间隙中液体样品的超平滑流动性,实现了快速分离杂质并捕获生物标志物(1毫升样品耗时2.5秒)。流体动力学模拟表明,降低近表面流体阻力有助于在足够时间内在功能化碳纳米管表面捕获细菌和相关生物标志物。当进一步组装为检测装置时,它表现出快速检测(<30分钟)、稳健的线性相关性(10(1) -10(7) 菌落形成单位[CFU] 毫升(-1) ,R(2) = 0.997)、超灵敏度(检测限 = 1.7 CFU 毫升(-1))和多靶点检测(金黄色葡萄球菌、细胞外囊泡和肠毒素蛋白)。总之,这种材料和系统为实时诊断提供了一个扩展的平台,实现了各种疾病生物标志物的集成快速分离和检测。
5.浙江大学项美香:工程化M2巨噬细胞衍生的具有血小板膜融合的细胞外囊泡用于动脉粥样硬化的靶向治疗
Xie, L., et al. (2024). "Engineered M2 macrophage-derived extracellular vesicles with platelet membrane fusion for targeted therapy of atherosclerosis."
Bioact Mater 35: 447-460. IF=18.9
动脉粥样硬化是动脉中慢性低度炎症的特征,导致富含脂质的斑块形成。M2巨噬细胞来源的细胞外囊泡(M(2)EV)在抗动脉粥样硬化治疗方面具有显著潜力。然而,它们在体内的治疗效果受到有限的靶向能力的限制。本研究的目标是使用膜融合技术创建P-M(2)EV(血小板膜修饰的M(2)EV),以模拟血小板和巨噬细胞之间的相互作用。P-M(2)EV表现出优异的物理化学性质,微小RNA(miRNA)测序显示挤压过程对纳米载体携带的miRNA没有不良影响。值得注意的是,miR-99a-5p被确定为miRNA表达水平最高的miRNA,它靶向Homeobox A1(HOXA1)的mRNA,有效抑制了体外泡沫细胞的形成。在动脉粥样硬化低密度脂蛋白受体缺陷(Ldlr(-/-))小鼠模型中,P-M(2)EV的静脉注射显示出增强的靶向性和更大的浸润,与常规细胞外囊泡相比。至关重要的是,P-M(2)EV成功地抑制了动脉粥样硬化的进展,而不引起全身毒性。这些发现展示了一种生物仿生的血小板模拟系统,在临床环境中治疗动脉粥样硬化方面具有巨大的潜力。
6.中山大学附属第七医院陈宁宁等:转化生长因子-β1预处理间充质干细胞释放的细胞外囊泡促进脊髓损伤小鼠的恢复
Chen, G., et al. (2024). "Extracellular vesicles released by transforming growth factor-beta 1-preconditional mesenchymal stem cells promote recovery in mice with spinal cord injury."
Bioact Mater 35: 135-149.IF=18.9
脊髓损伤(SCI)会引起神经炎症、神经元死亡和严重的轴突连接。通过内源性神经干细胞(eNSCs)减轻神经炎症、保护残留细胞并促进神经再生被认为是SCI治疗的潜在策略。间充质干细胞释放的细胞外囊泡(EVs)已成为SCI后病理介质和细胞治疗的替代方法。该研究将未经处理的EVs(对照组,C-EVs)和经TGF-β1处理的EVs(T-EVs)从间充质干细胞中分离出来,注入SCI小鼠,以比较其治疗效果并探讨其潜在机制。研究首次证明T-EVs的应用显著增强了体外NSCs的增殖和抗凋亡能力。将T-EVs注入SCI小鼠后,反应性微胶质细胞从M1型向M2型极化转变,减轻了急性期的神经炎症,并增强了残留细胞的神经保护作用。此外,T-EVs增加了环绕着损伤中心的eNSCs数量。因此,T-EVs进一步促进了神经突起的生长,增加了轴突再生和髓鞘再生,并在慢性阶段促进了运动恢复。此外,使用T-EVs治疗Rictor(-/-)SCI小鼠(NSCs中Rictor的条件性敲除)显示,T-EVs未能增加eNSCs的活化并足够改善神经发生,这表明T-EVs可能通过靶向mTORC2/Rictor通路诱导eNSCs的活化。综上所述,研究结果表明T-EVs在SCI治疗中具有突出作用,而T-EVs的治疗效果可能通过增强mTORC2/Rictor信号通路中eNSCs的活化而得到优化。
7.首都医科大学施福东、金薇娜:患者星形细胞EVs的APOE可缓解小鼠模型中的视神经脊髓炎谱系疾病
Jiang, S., et al. (2024). "APOE from patient-derived astrocytic extracellular vesicles alleviates neuromyelitis optica spectrum disorder in a mouse model."
Sci Transl Med 16(736): eadg5116. IF=17.1
神经脊髓炎光谱障碍(NMOSD)是中枢神经系统的一种自身免疫星形胶质病,由针对水通道蛋白质AQP4-Abs的抗体介导,导致星形胶质细胞受损,随后发生脱髓鞘和轴突损伤。通过星形胶质细胞源性细胞外囊泡(ADEVs)的细胞外通信在与星形胶质病的关联中引起了越来越多的关注。然而,ADEVs在NMOSD发病机制中的贡献程度尚不清楚。通过对患者来源的ADEVs进行蛋白质组筛查,我们观察到AQP4-Abs阳性NMOSD患者中富含载脂蛋白E(APOE)的ADEVs增加。将APOE模拟肽APOE(130-149)注入小鼠NMOSD模型的脑内,可以减轻小胶质细胞的反应性、神经炎症和脑损伤。APOE在NMOSD发病机制中的保护作用进一步得到证实,因为APOE缺乏小鼠的病变体积加剧,但可以通过外源性APOE给药来挽救。APOE受体脂蛋白受体相关蛋白1(LRP1)的遗传敲低可以阻断APOE(130-149)给药的修复效应。从NMOSD患者和健康对照中获得的ADEVs也可以减轻NMOSD小鼠中的星形胶质细胞丧失、反应性小胶质细胞增生和脱髓鞘。与健康对照组的ADEVs相比,患者来源的ADEVs的益处稍大,而在APOE(-/-)小鼠中进一步增强。这些结果表明,来自星形胶质细胞源性细胞外囊泡的APOE可能在NMOSD中介导疾病修复性星形胶质细胞-小胶质细胞相互作用。
8.东南大学姚红红等:整合空间和单细胞转录组学来表征缺血小鼠大脑的分子和细胞结构
Han, B., et al. (2024). "Integrating spatial and single-cell transcriptomics to characterize the molecular and cellular architecture of the ischemic mouse brain."
Sci Transl Med 16(733): eadg1323. IF=17.1
神经炎症被认为是脑缺血后的关键病理事件。然而,对非神经元细胞的分子和空间特性以及缺血脑中细胞类型之间的相互作用了解有限。该研究使用空间转录组学研究了中风后小鼠的缺血半球,并对19,777个点的转录组进行了测序,从而既可视化了组织内的转录景观,又确定了与特定组织学实体相关的基因表达谱。通过单细胞RNA测序鉴定的细胞类型确认并丰富了缺血半球梗死周围区域的空间注释。细胞间通信中的配体-受体相互作用分析揭示了在缺血损伤后,半乳糖凝集素-9与细胞表面糖蛋白CD44(LGALS9-CD44)之间的关键信号通路,并确定了微胶质细胞和巨噬细胞是中风后半乳糖凝集素的主要来源。通过细胞外囊泡介导的Lgals9传递改善了光照诱导的中风小鼠的长期功能恢复。Cd44的敲低部分逆转了这些治疗效应,抑制了寡突胶质细胞的分化和重髓鞘化。总之,该研究详细描述了小鼠中风模型中梗死区的分子和细胞特征,并揭示了Lgals9作为潜在的治疗靶点,值得进一步研究。
9.浙江大学徐晓军等:Sonic Hedgehog-热休克蛋白90β轴促进小鼠非酒精性脂肪性肝炎的发生
Zhang, W., et al. (2024). "Sonic hedgehog-heat shock protein 90β axis promotes the development of nonalcoholic steatohepatitis in mice."
Nat Commun 15(1): 1280. IF=16.6
热休克蛋白90β(HSP90β)和Sonic hedgehog蛋白(SHH)被认为与非酒精性脂肪性肝炎(NASH)有关,但它们的分子作用机制仍然不清楚。我们发现HSP90β是促进NASH进程的关键SHH下游分子。在肝细胞中,SHH通过去泛素化酶USP31减少了HSP90β的泛素化,从而防止了HSP90β的降解,并促进了肝脂合成。在NASH小鼠模型中,HSP90β显著增加,导致富含miR-28-5p的外泌体的分泌。miR-28-5p直接靶向并降低了Rap1b水平,从而促进巨噬细胞中NF-κB转录活性的表达,刺激了炎症因子的表达。在雄性小鼠肝脏中,SHH-HSP90β轴的遗传缺失、药物抑制,或将miR-28-5p传递给巨噬细胞,都会影响NASH的症状发展。值得注意的是,NASH患者血清中miR-28-5p的丰度明显较高。综上所述,SHH-HSP90β-miR-28-5p轴提供了治疗NASH的有希望的靶点,而血清中的miR-28-5p可能作为NASH的诊断生物标志物。
10.香港浸会大学关晓仪:循环细胞外囊泡中细胞外基质蛋白1升高支持肥胖条件下乳腺癌的进展
Xu, K., et al. (2024). "Elevated extracellular matrix protein 1 in circulating extracellular vesicles supports breast cancer progression under obesity conditions."
Nat Commun 15(1): 1685. IF=16.6
小型细胞外囊泡(sEVs)的货物成分在病理条件下发生变化。数据显示,在肥胖症中,细胞外基质蛋白1(ECM1)的蛋白水平在循环的sEVs中显著增加,这取决于整合素β2。整合素β2的沉默不会影响细胞内ECM1蛋白水平,但会显著降低这些细胞释放的sEVs中的ECM1蛋白水平。在乳腺癌(BC)中,过表达的ECM1会增加基质金属蛋白酶3(MMP3)和S100A/B蛋白的水平。有趣的是,从高脂饮食诱导的肥胖小鼠中纯化的sEVs(D-sEVs)将更多的ECM1蛋白传递给BC细胞,与来自对照饮食小鼠的sEVs相比。因此,BC细胞分泌更多的ECM1蛋白,促进了癌细胞的侵袭和迁移。D-sEVs治疗还显著增强了ECM1介导的BC转移和在小鼠模型中的生长,这一点可以从MMP3和S100A/B的肿瘤水平升高得以证实。研究揭示了一种机制,并提出了基于sEV的治疗肥胖相关BC的策略。
11.中国科学院上海生物化学与细胞生物研究所沈义栋等:秀丽隐杆线虫年龄依赖性miRNA组变化的组织特异性分析
Wang, X., et al. (2024). "Tissue-specific profiling of age-dependent miRNAomic changes in Caenorhabditis elegans."
Nat Commun 15(1): 955. IF=16.6
衰老在各种组织中表现出共同和独特的特征,因此解析组织特异性衰老机制至关重要。miRNA是衰老中的基本调节因子,最近被视为一类细胞间信使。然而,在衰老过程中,关于miRNA组织特异性转录组变化的了解仍然有限。C. elegans是衰老研究中一个成熟的模式生物。该研究对五个独立的蠕虫组织中的年龄相关miRNA变化进行了分析。除了不同组织中多样化的衰老调控miRNA表达外,我们还发现了一些组织中没有转录的miRNA。我们进一步分析了细胞外囊泡中的miRNA,并发现蠕虫miRNA通过这些囊泡以年龄相关的方式在组织之间进行交流。利用这些数据,我们揭示了体壁肌源性mir-1与DAF-16/FOXO在肠道中的相互作用,暗示mir-1是组织间信号传递中的一种信使。总之,我们系统地研究了蠕虫体细胞组织和细胞外囊泡中的miRNA在衰老过程中的作用,为研究MiRNA在组织自主和非自主功能中提供了有价值的资源。
12.天津大学姬晓元等:程序化微藻凝胶促进糖尿病慢性伤口愈合
Kang, Y., et al. (2024). "Programmed microalgae-gel promotes chronic wound healing in diabetes."
Nat Commun 15(1): 1042.IF=16.6
慢性糖尿病性溃疡由于严重缺氧、过量的活性氧(ROS)、复杂的炎症微环境以及细菌感染的潜在风险,使患者终身面临发展为糖尿病足溃疡的风险。该研究开发了一种编程治疗策略,利用活体血球藻(HEA)。通过调节光强度,HEA可以被编程执行多种功能,例如抗菌活性、供氧、ROS清除和免疫调节,表明其在编程治疗中的潜力。在高光强度(658 nm,0.5 W/cm(2))下,具有高效光热转换的绿色HEA(GHEA)介导了伤口表面的消毒。通过降低光强度(658 nm,0.1 W/cm(2)),GHEA的光合系统可以持续产生氧气,有效解决缺氧问题并促进血管再生。持续的光照诱导HEA细胞中的虾青素(AST)积累,导致从绿色逐渐转变为红色(RHEA)。RHEA有效清除多余的ROS,增强细胞内抗氧化酶的表达,并通过分泌AST囊泡通过外泌体将极化定向到M2巨噬细胞。活体HEA水凝胶可以灭菌、增强细胞增殖和迁移,并促进新生血管生成,从而改善女性小鼠感染性糖尿病伤口的愈合。
13.济宁医学院白春雨等:通过M1巨噬细胞的细胞外囊泡转移炎症线粒体可诱导急性胰腺炎中胰腺β细胞的铁死亡
Gao, Y., et al. (2024). "Transfer of inflammatory mitochondria via extracellular vesicles from M1 macrophages induces ferroptosis of pancreatic beta cells in acute pancreatitis."
J Extracell Vesicles 13(2): e12410. IF=16
细胞外囊泡(EVs)不仅对疾病的发病机制产生显著影响,还对其治疗干预产生影响,这取决于其起源细胞中观察到的差异。线粒体可以通过EVs在细胞之间传输,以促进病理变化。这项研究发现来自M1巨噬细胞(M1-EVs)的EVs,其包裹着炎性线粒体,可以穿透胰岛β细胞。炎性线粒体与胰岛β细胞的线粒体融合,导致脂质过氧化和线粒体破坏。此外,线粒体DNA(mtDNA)的碎片释放到细胞质中,激活STING通路,最终诱导细胞凋亡。脂肪来源的干细胞(ADSC)释放的EVs在抑制M1巨噬细胞反应方面具有潜力。随后,使用F4/80抗体对ADSC-EVs进行了修饰,以特异性地靶向巨噬细胞,旨在治疗胰岛β细胞的铁死亡。总之,数据进一步证明,M1表型巨噬细胞分泌的EVs在β细胞铁死亡中发挥重要作用,而修饰后的ADSC-EVs在作为靶向传递载体方面具有相当大的潜力。
14.上交大附属第六人民医院汪泱/李青:人多能干细胞来源的小细胞外囊泡特异性标记物的鉴定
Chen, Z., et al. (2024). "Identification of specific markers for human pluripotent stem cell-derived small extracellular vesicles."
J Extracell Vesicles 13(2): e12409. IF=16
多能干细胞衍生的小型细胞外囊泡(PSC-sEVs)在多种与衰老相关的退行性疾病的临床转化中展示出巨大的潜力。对PSC-sEVs进行表征对于其临床应用至关重要。然而,PSC-sEVs的特定标记模式仍然未知。本研究使用液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)进行蛋白质组学分析和纳米颗粒流式细胞术(NanoFCM)进行表面标记表型分析,对两种典型PSC类型(包括诱导多能干细胞(iPSC-sEVs)和胚胎干细胞(ESC-sEVs))衍生的sEVs进行了分析。一组与多能性相关的蛋白质在LC-MS/MS中富集于PSC-sEVs中,并通过Western Blot分析进行了验证。为了调查这些蛋白质是否特异性地在PSC-sEVs中表达,我们采用了从七种非PSCs(非PSC-sEVs)衍生的sEVs进行分析。结果显示,PODXL、OCT4、Dnmt3a和LIN28A在PSC-sEVs中特异富集,而在非PSC-sEVs中不存在。然后,我们使用NanoFCM对PSC鉴定的常用表面抗原(SSEA4、Tra-1-60和Tra-1-81)以及PODXL进行了单粒子分辨率的测量,结果显示PSC-sEVs中PODXL(>50%)和SSEA4(>70%)的阳性率远高于非PSC-sEVs中的阳性率(<10%)。这些结果还通过密度梯度超速离心法纯化的样品进行了进一步验证。综上所述,本研究首次确定了一组PSC-sEVs的特定标记物,其中PODXL、OCT4、Dnmt3a和LIN28A可以通过Western Blot分析检测,而PODXL和SSEA4可以通过NanoFCM分析检测。这些特定标记物的应用可能推动PSC-sEVs的临床转化。
15.武汉大学中南医院汪付兵等:富含3D分层多孔芯片的外泌体的转录组特征用于肝细胞癌的早期检测和进展监测
Yi, K., et al. (2024). "Transcriptomic Signature of 3D Hierarchical Porous Chip Enriched Exosomes for Early Detection and Progression Monitoring of Hepatocellular Carcinoma."
Adv Sci (Weinh): e2305204.IF=15.1
肝细胞癌(HCC)是一种高度致命的恶性肿瘤,目前基于血清标志物(如α-胎蛋白(AFP)和脱γ-羧基-凝血酶(DCP))的非侵入性诊断方法在检测HCC方面的效果有限。因此,迫切需要开发新的HCC生物标志物。最近的研究已经强调了外泌体作为生物标志物的潜力。为了增强外泌体富集,设计了一种硅二氧化物(SiO(2))微球包覆的三维(3D)分层多孔芯片,称为SiO(2)-芯片。该芯片的特点包括连续多孔3D支架、大表面积以及SiO(2)微球之间的纳米孔,共同提高了外泌体的捕获效率。使用SiO(2)-芯片富集了来自非HCC和HCC患者的外泌体,并进行了RNA测序,以鉴定外泌体中与HCC相关的长链非编码RNA(lncRNA)。研究分析发现LUCAT-1和EGFR-AS-1是两个与HCC相关的lncRNA。为了进一步检测外泌体中的双lncRNA,采用了定量实时聚合酶链反应(qRT-PCR)。将双lncRNA与AFP和DCP相结合,显著提高了诊断准确性。此外,将双lncRNA与DCP相结合,有效监测了HCC患者的预后并检测了疾病进展。本研究开发了一种基于液体活检的非侵入性可靠HCC检测方法。
16.南京中医药大学曹鹏:具有自体肿瘤细胞膜的杂交人参源性细胞外囊泡样颗粒用于个体化疫苗接种以抑制肿瘤复发和转移
Wang, H., et al. (2024). "Hybrid Ginseng-derived Extracellular Vesicles-Like Particles with Autologous Tumor Cell Membrane for Personalized Vaccination to Inhibit Tumor Recurrence and Metastasis."
Adv Sci (Weinh): e2308235.IF=15.1
基于患者切除的肿瘤制备个性化癌症疫苗有望解决肿瘤异质性,以抑制肿瘤复发或转移。然而,由于自体肿瘤抗原的免疫原性较弱,激发免疫活性仍然具有挑战性。在这里,我们成功构建了一种混合膜癌症疫苗,通过膜融合来增强适应性免疫反应并放大个性化免疫疗法,形成了自体肿瘤抗原和免疫佐剂的共递送系统。简而言之,功能性混合囊泡(HM-NPs)由人参源的类胞外囊泡颗粒(G-EVLPs)与切除的自体肿瘤来源的膜混合而成。引入G-EVLPs可以增强树突状细胞(DCs)对自体肿瘤抗原的吞噬,并通过TLR4促进DCs成熟,最终激活肿瘤特异性的细胞毒性T淋巴细胞(CTLs)。HM-NPs确实可以加强特异性免疫反应,抑制肿瘤复发和转移,包括皮下肿瘤和原位肿瘤。此外,接种HM-NPs后可以获得长期的免疫保护,并延长动物的生存时间。总之,基于G-EVLPs的个性化混合自体肿瘤疫苗在手术后减轻肿瘤复发和转移的可能性,同时保持良好的生物相容性。
17.上海交通大学医学院蒋欣泉:高性能水凝胶封装的工程外泌体,用于支持内质网稳态和促进糖尿病骨再生
Liu, Y., et al. (2024). "High-Performance Hydrogel-Encapsulated Engineered Exosomes for Supporting Endoplasmic Reticulum Homeostasis and Boosting Diabetic Bone Regeneration."
Adv Sci (Weinh): e2309491. IF=15.1
糖尿病患者骨缺损的再生仍然面临挑战,因为高血糖状态下内在的愈合过程受到损害。受到内质网(ER)在高血糖状态下处于过度应激和功能障碍的发现的启发,提出了一种新型的工程化外泌体,用于调节ER稳态,以恢复间充质干细胞(MSCs)的功能。结果表明,构建的工程化外泌体有效地调节ER稳态,并在高血糖环境中显著促进MSCs的功能。此外,揭示了外泌体的潜在治疗机制。结果显示,外泌体可以直接向受体细胞提供SHP2,以激活线粒体自噬并消除mtROS,这是ER功能障碍的直接原因。为了最大限度地发挥工程化外泌体的治疗效果,应用具有自愈、生物粘合和与外泌体结合性能的高性能水凝胶来封装工程化外泌体,以进行体内应用。在糖尿病骨缺损修复模型中的体内评估表明,传递水凝胶系统的工程化外泌体显著增强了骨生成。这些发现为基于ER稳态的组织工程策略设计和生物学机制提供了关键见解。
18.南京大学蒋青:炎性成纤维细胞样滑膜细胞衍生的外泌体通过增强巨噬细胞糖酵解加重骨关节炎
Liu, B., et al. (2024). "Inflammatory Fibroblast-Like Synoviocyte-Derived Exosomes Aggravate Osteoarthritis via Enhancing Macrophage Glycolysis."
Adv Sci (Weinh): e2307338. IF=15.1
骨关节炎(OA)的严重程度和软骨退化与滑膜炎密切相关。尽管最近的研究揭示了纤维样滑膜细胞(FLSs)与巨噬细胞之间在滑膜炎发病机制中的失调相互作用,但关于外泌体的参与仍知之甚少。在OA患者的FLSs中观察到外泌体分泌增加。值得注意的是,炎性FLS源性外泌体(inf-exo)的内化可以增强巨噬细胞的M1极化,进一步诱导共培养软骨细胞中的类似OA的表型。inf-exo的关节内注射诱导滑膜炎并加重小鼠模型中的OA进展。此外,研究表明inf-exo刺激会触发糖酵解的激活。使用2-DG抑制糖酵解成功减轻了inf-exo引发的过度M1极化。从机制上讲,HIF1A被确定为决定性转录因子,药物或基因抑制HIF1A可以缓解inf-exo诱导的巨噬细胞炎症。此外,体内给予HIF1A抑制剂可以缓解实验性OA。这些结果为FLS源性外泌体在OA发病中的作用提供了新的见解,暗示inf-exo诱导的巨噬细胞功能障碍是OA治疗的一个有吸引力的靶点。
19.南京医科大学孙跃明:尿苷基转移酶TUT7介导的外泌体miR-1246的积累重编程TAM以支持CRC进展
Feng, Y., et al. (2024). "The Uridylyl Transferase TUT7-Mediated Accumulation of Exosomal miR-1246 Reprograms TAMs to Support CRC Progression."
Adv Sci (Weinh): e2304222. IF=15.1
肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)在促进肿瘤生长和扩散方面起着关键作用,这促使人们寻找干预TAMs激活或将其重新编程为抑制性肿瘤类型的关键靶点。为了深入了解巨噬细胞极化的机制,我们建立了一个设计良好的共培养系统,使巨噬细胞的教育方式与肿瘤免疫微环境(TIME)中TAMs的复杂性密切相似。通过数据库挖掘,我们鉴定了外泌体miR-1246,并对其进行了验证。外泌体miR-1246驱动的TAMs极化破坏了CD8(+)T细胞的浸润和功能。从机械上讲,外泌体miR-1246的积累源于TUT7介导的小非编码RNA的降解,这一过程由SNRPB稳定,但不包括miR-1246的前体。此外,外泌体miR-1246序列中存在一个Exo-motif,使其能够与外泌体分选蛋白hnRNPA2B1结合。RNA-seq分析表明,外源性miR-1246在转录后水平上调节了TAMs的极化,强调了NLRP3在巨噬细胞极化中的关键作用。总之,这些发现强调了外泌体miR-1246作为巨噬细胞重编程的触发因子的重要性,并揭示了其在TIME中增强存在的新机制。
20.四川大学刘敬平团队:揭示细胞营养代谢调控免疫细胞的细胞外囊泡产生及生物活性的重要作用
Wang, Y., et al. (2024). "Nutrient availability regulates the secretion and function of immune cell-derived extracellular vesicles through metabolic rewiring."
Sci Adv 10(7): eadj1290.
前期报道:Science Advances | 四川大学刘敬平团队:揭示细胞营养代谢调控免疫细胞的细胞外囊泡产生及生物活性的重要作用
篇幅有限,仅介绍其中少数文献。
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以上,2月份国内细胞外囊泡/外泌体领域研究进展的月总结整理。感谢大家关注!愿有所收获。下个月见!
【关于华龛生物】
北京华龛生物科技有限公司成立于2018年,由清华大学医学院杜亚楠教授科研团队领衔创建,清华大学参股共建。核心技术源于清华大学科技成果转化,并凭借此项技术荣登中国科协“科创中国”先导技术榜。作为国家级高新技术企业、国家级专精特新“小巨人”企业、潜在独角兽企业,更获得国家科技部多项重点研发专项支持。
作为高质量三维细胞制造专家,华龛生物提供基于3D微载体的一站式定制化细胞规模化扩增整体解决方案,打造了原创3D细胞智造平台,实现规模化、自动化、智能化、密闭式的细胞药物及其衍生品生产制备,以此帮助全球客户建立最为先进的细胞药物生产线。在开创【百亿量级】干细胞制备工艺管线后,加速向【千亿量级】进发,致力于以3D细胞规模化智造技术赋能细胞与基因治疗产业,惠及更多患者。
华龛生物的产品与服务,已广泛应用于基因与细胞治疗、细胞外囊泡、疫苗及蛋白产品等生产的上游工艺开发。同时,在再生医学、类器官与食品科技(细胞培养肉等)领域也具有广泛应用前景。并且,目前已助力多家细胞与基因治疗企业进行IND申报。
华龛生物拥有5000平米的研发与转化平台,其中包括1000余平的以3D细胞智造及微组织再生医学治疗产品为核心的CDMO服务平台;以及4000平米的GMP生产平台,并新建了1200L微载体生产线。此外还在上海设有2000余平的国际合作与技术应用中心,以技术创新持续融入全球生物产业新业态。
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