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2月份國內新出的細胞外囊泡/外泌體領域論文不完全統計有364篇。IF>10的有70篇;IF>20的有4篇。本期主要內容包括:凋亡性囊泡與肝臟穩態和再生、脈粥樣硬化、脊髓損傷、脊髓炎、非酒精性脂肪性肝炎、乳腺癌、急性胰腺炎、人多能幹細胞、肝細胞癌的早期檢測和進展監測、個體化癌症疫苗、糖尿病、骨關節炎等方面內容。內容十分豐富,不容錯過。全部文獻列表及部分文章原文可在外泌體之家論壇同名貼下下載。
1.江蘇大學張徐教授等:工程和靶向中性粒細胞用於癌症治療
Zhang, J., et al. (2024). "Engineering and Targeting Neutrophils for Cancer Therapy."
Adv Mater: e2310318. IF=29.4
中性粒細胞是循環中最豐富的白細胞,是對抗感染的第一道防線。越來越多的證據表明,中性粒細胞在人類健康和疾病(包括癌症)中具有異質性表型和功能可塑性。中性粒細胞在癌症的开展和進展中扮演着多面角色,提出了中性粒細胞在癌症中的N1/N2範式,其中N1中性粒細胞具有抗腫瘤特性,而N2中性粒細胞表現出促進腫瘤和免疫抑制功能。有選擇性地激活有益的中性粒細胞群體,並針對性地抑制或重新極化促進腫瘤的中性粒細胞,在腫瘤治療中顯示出重要的潛力。此外,由於中性粒細胞具有天然的炎症響應和物理屏障穿越能力,中性粒細胞及其衍生物(膜和細胞外囊泡(EVs))被視為增強腫瘤靶向和改善治療效果的先進藥物傳遞載體。本綜述全面介紹了工程中性粒細胞用於藥物傳遞以及靶向中性粒細胞重塑腫瘤微環境(TME)的最新進展。這篇綜述將為韦德国际深入分析中性粒細胞在癌症治療中的潛力给予廣泛的理解。
2.中山大學吳丁財教授等:具有動態機械支撐特性的雙層不對稱多孔網可實現污染腹壁缺損的高效單階段修復
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
污染耐受性和長期機械支持是用於修復受污染腹壁缺損的網格的兩個關鍵屬性。然而,具有出色污染耐受性的生物網格由於其快速降解而無法给予生物適應性的長期機械支持。該研究設計了一種新型的雙層不對稱多孔網格(SIS/PVA-EXO),顺利获得簡單高效的原位凍融將粘性聚乙烯醇(PVA)溶液置於小腸粘膜下脫細胞基質(SIS)的鬆散多孔表面上,可以顺利获得單階段手術成功修復受污染的腹壁缺損,並给予生物適應性的動態機械支持。富含可降解的鬆散多孔SIS層的外泌體加速了組織癒合,而富含密集多孔PVA層的外泌體則可以在沒有腹部粘連的情況下保持長期機械支持。此外,SIS/PVA-EXO網格的抗拉強度和斷裂應變隨着SIS層的降解逐漸從0.37 MPa和210%變化到0.10 MPa和385%。這種獨特的性能可以動態適應不同時期受污染腹壁重建的可變機械需求。因此,韦德国际的SIS/PVA-EXO網格在治療受污染的腹壁缺損時具有吸引人的前景,它整合了局部免疫調節、組織重塑和動態機械支持
3.第四軍醫大學金岩教授:凋亡性囊泡代謝有助於細胞器組裝並保障肝臟穩態和再生
Sui, B., et al. (2024). "Apoptotic Vesicular Metabolism Contributes to Organelle Assembly and Safeguards Liver Homeostasis and Regeneration."
Gastroenterology. IF=29.4
背景與目的:細胞凋亡產生大量膜結合的納米囊泡,即凋亡囊泡(apoVs),在生物醫學應用中顯示出潛力。肝臟作為一個重要的器官,用於清除凋亡物質。肝臟是否以及如何代謝凋亡囊泡產物,並對肝臟健康和疾病產生影響,现在尚未被認識到。方法:經靜脈注射後,對apoVs進行了標記和追蹤。使用Fas突變體(Fas(mut))和Caspase-3敲除(Casp3(-/-))的凋亡缺陷小鼠進行apoV補充,以評估生理性apoV功能。應用形態學、生化學、細胞學和分子學檢測方法,對肝臟進行了評估,同時進行了肝細胞分析。建立了部分肝切除(PHx)和對乙酰氨基酚(APAP)肝功能衰竭模型,以研究肝臟再生和疾病恢復。結果:研究發現肝臟是循環apoVs的主要代謝器官,在其中apoVs顺利获得糖識別系統被肝細胞內吞。此外,apoVs在凋亡缺陷小鼠中進行補充,對抗肝細胞損傷和肝功能障礙起着不可或缺的作用。令人驚訝的是,apoVs顺利获得可溶性N-乙酰甲酰亞胺敏感因子附着蛋白受體(SNARE)機制與肝細胞高爾基體形成嵌合的細胞器複合體,該複合體保持了高爾基完整性,顺利获得調節α-管蛋白N-乙酰轉移酶1(αTAT1)促進微管乙酰化,從而促進肝細胞細胞分裂,有助於肝臟恢復。進一步揭示了apoV-高爾基複合體(AGC)的組裝對於肝臟穩態、再生和保護免受急性肝功能衰竭的影響。結論:這些發現建立了一個以前未被認識到的功能和機制框架,即顺利获得囊泡代謝的細胞凋亡有助於維護肝臟穩態和再生,這對於肝臟疾病治療具有潛力。
4.廈門大學Miao Wang、任磊:使用多級環形功能化碳納米管陣列無縫集成複雜生物樣品的快速分離和超靈敏檢測
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
高效分離、富集和檢測多樣化介質中的細菌對於識別細菌性疾病及其傳播途徑至關重要。然而,傳統的細菌檢測方法將分離和檢測步驟分開,處理時間長。該研究引入了一種多級環形功能化碳納米管陣列裝置,旨在實現複雜生物樣品分離和多標記檢測的無縫集成。該裝置顺利获得旋轉輔助利用碳納米管間隙中液體樣品的超平滑流動性,實現了快速分離雜質並捕獲生物標誌物(1毫升樣品耗時2.5秒)。流體動力學模擬表明,降低近表面流體阻力有助於在足夠時間內在功能化碳納米管表面捕獲細菌和相關生物標誌物。當進一步組裝為檢測裝置時,它表現出快速檢測(<30分鐘)、穩健的線性相關性(10(1) -10(7) 菌落形成單位[CFU] 毫升(-1) ,R(2) = 0.997)、超靈敏度(檢測限 = 1.7 CFU 毫升(-1))和多靶點檢測(金黃色葡萄球菌、細胞外囊泡和腸毒素蛋白)。總之,這種材料和系統為實時診斷给予了一個擴展的平台,實現了各種疾病生物標誌物的集成快速分離和檢測。
5.浙江大學項美香:工程化M2巨噬細胞衍生的具有血小板膜融合的細胞外囊泡用於動脈粥樣硬化的靶向治療
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
動脈粥樣硬化是動脈中慢性低度炎症的特徵,導致富含脂質的斑塊形成。M2巨噬細胞來源的細胞外囊泡(M(2)EV)在抗動脈粥樣硬化治療方面具有顯著潛力。然而,它們在體內的治療效果受到有限的靶向能力的限制。本研究的目標是使用膜融合技術創建P-M(2)EV(血小板膜修飾的M(2)EV),以模擬血小板和巨噬細胞之間的相互作用。P-M(2)EV表現出優異的物理化學性質,微小RNA(miRNA)測序顯示擠壓過程對納米載體攜帶的miRNA沒有不良影響。值得注意的是,miR-99a-5p被確定為miRNA表達水平最高的miRNA,它靶向Homeobox A1(HOXA1)的mRNA,有效抑制了體外泡沫細胞的形成。在動脈粥樣硬化低密度脂蛋白受體缺陷(Ldlr(-/-))小鼠模型中,P-M(2)EV的靜脈注射顯示出增強的靶向性和更大的浸潤,與常規細胞外囊泡相比。至關重要的是,P-M(2)EV成功地抑制了動脈粥樣硬化的進展,而不引起全身毒性。這些發現展示了一種生物仿生的血小板模擬系統,在臨床環境中治療動脈粥樣硬化方面具有巨大的潛力。
6.中山大學附屬第七醫院陳寧寧等:轉化生長因子-β1預處理間充質幹細胞釋放的細胞外囊泡促進脊髓損傷小鼠的恢復
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
脊髓損傷(SCI)會引起神經炎症、神經元死亡和嚴重的軸突連接。顺利获得內源性神經幹細胞(eNSCs)減輕神經炎症、保護殘留細胞並促進神經再生被認為是SCI治療的潛在策略。間充質幹細胞釋放的細胞外囊泡(EVs)已成為SCI後病理介質和細胞治療的替代方法。該研究將未經處理的EVs(對照組,C-EVs)和經TGF-β1處理的EVs(T-EVs)從間充質幹細胞中分離出來,注入SCI小鼠,以比較其治療效果並探討其潛在機制。研究首次證明T-EVs的應用顯著增強了體外NSCs的增殖和抗凋亡能力。將T-EVs注入SCI小鼠後,反應性微膠質細胞從M1型向M2型極化轉變,減輕了急性期的神經炎症,並增強了殘留細胞的神經保護作用。此外,T-EVs增加了環繞着損傷中心的eNSCs數量。因此,T-EVs進一步促進了神經突起的生長,增加了軸突再生和髓鞘再生,並在慢性階段促進了運動恢復。此外,使用T-EVs治療Rictor(-/-)SCI小鼠(NSCs中Rictor的條件性敲除)顯示,T-EVs未能增加eNSCs的活化並足夠改善神經發生,這表明T-EVs可能顺利获得靶向mTORC2/Rictor通路誘導eNSCs的活化。綜上所述,研究結果表明T-EVs在SCI治療中具有突出作用,而T-EVs的治療效果可能顺利获得增強mTORC2/Rictor信號通路中eNSCs的活化而得到優化。
7.首都醫科大學施福東、金薇娜:患者星形細胞EVs的APOE可緩解小鼠模型中的視神經脊髓炎譜系疾病
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
神經脊髓炎光譜障礙(NMOSD)是中樞神經系統的一種自身免疫星形膠質病,由針對水通道蛋白質AQP4-Abs的抗體介導,導致星形膠質細胞受損,隨後發生脫髓鞘和軸突損傷。顺利获得星形膠質細胞源性細胞外囊泡(ADEVs)的細胞外通信在與星形膠質病的關聯中引起了越來越多的關注。然而,ADEVs在NMOSD發病機制中的貢獻程度尚不清楚。顺利获得對患者來源的ADEVs進行蛋白質組篩查,韦德国际觀察到AQP4-Abs陽性NMOSD患者中富含載脂蛋白E(APOE)的ADEVs增加。將APOE模擬肽APOE(130-149)注入小鼠NMOSD模型的腦內,可以減輕小膠質細胞的反應性、神經炎症和腦損傷。APOE在NMOSD發病機制中的保護作用進一步得到證實,因為APOE缺乏小鼠的病變體積加劇,但可以顺利获得外源性APOE給藥來挽救。APOE受體脂蛋白受體相關蛋白1(LRP1)的遺傳敲低可以阻斷APOE(130-149)給藥的修復效應。從NMOSD患者和健康對照中取得的ADEVs也可以減輕NMOSD小鼠中的星形膠質細胞喪失、反應性小膠質細胞增生和脫髓鞘。與健康對照組的ADEVs相比,患者來源的ADEVs的益處稍大,而在APOE(-/-)小鼠中進一步增強。這些結果表明,來自星形膠質細胞源性細胞外囊泡的APOE可能在NMOSD中介導疾病修復性星形膠質細胞-小膠質細胞相互作用。
8.東南大學姚紅紅等:整合空間和單細胞轉錄組學來表徵缺血小鼠大腦的分子和細胞結構
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
神經炎症被認為是腦缺血後的關鍵病理事件。然而,對非神經元細胞的分子和空間特性以及缺血腦中細胞類型之間的相互作用分析有限。該研究使用空間轉錄組學研究了中風後小鼠的缺血半球,並對19,777個點的轉錄組進行了測序,從而既可視化了組織內的轉錄景觀,又確定了與特定組織學實體相關的基因表達譜。顺利获得單細胞RNA測序鑑定的細胞類型確認並豐富了缺血半球梗死周圍區域的空間注釋。細胞間通信中的配體-受體相互作用分析揭示了在缺血損傷後,半乳糖凝集素-9與細胞表面糖蛋白CD44(LGALS9-CD44)之間的關鍵信號通路,並確定了微膠質細胞和巨噬細胞是中風後半乳糖凝集素的主要來源。顺利获得細胞外囊泡介導的Lgals9傳遞改善了光照誘導的中風小鼠的長期功能恢復。Cd44的敲低部分逆轉了這些治療效應,抑制了寡突膠質細胞的分化和重髓鞘化。總之,該研究詳細描述了小鼠中風模型中梗死區的分子和細胞特徵,並揭示了Lgals9作為潛在的治療靶點,值得進一步研究。
9.浙江大學徐曉軍等:Sonic Hedgehog-熱休克蛋白90β軸促進小鼠非酒精性脂肪性肝炎的發生
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
熱休克蛋白90β(HSP90β)和Sonic hedgehog蛋白(SHH)被認為與非酒精性脂肪性肝炎(NASH)有關,但它們的分子作用機制仍然不清楚。韦德国际發現HSP90β是促進NASH進程的關鍵SHH下游分子。在肝細胞中,SHH顺利获得去泛素化酶USP31減少了HSP90β的泛素化,從而防止了HSP90β的降解,並促進了肝脂合成。在NASH小鼠模型中,HSP90β顯著增加,導致富含miR-28-5p的外泌體的分泌。miR-28-5p直接靶向並降低了Rap1b水平,從而促進巨噬細胞中NF-κB轉錄活性的表達,刺激了炎症因子的表達。在雄性小鼠肝臟中,SHH-HSP90β軸的遺傳缺失、藥物抑制,或將miR-28-5p傳遞給巨噬細胞,都會影響NASH的症狀开展。值得注意的是,NASH患者血清中miR-28-5p的豐度明顯較高。綜上所述,SHH-HSP90β-miR-28-5p軸给予了治療NASH的有希望的靶點,而血清中的miR-28-5p可能作為NASH的診斷生物標誌物。
10.香港浸會大學關曉儀:循環細胞外囊泡中細胞外基質蛋白1升高支持肥胖條件下乳腺癌的進展
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
小型細胞外囊泡(sEVs)的貨物成分在病理條件下發生變化。數據顯示,在肥胖症中,細胞外基質蛋白1(ECM1)的蛋白水平在循環的sEVs中顯著增加,這取決於整合素β2。整合素β2的沉默不會影響細胞內ECM1蛋白水平,但會顯著降低這些細胞釋放的sEVs中的ECM1蛋白水平。在乳腺癌(BC)中,過表達的ECM1會增加基質金屬蛋白酶3(MMP3)和S100A/B蛋白的水平。有趣的是,從高脂飲食誘導的肥胖小鼠中純化的sEVs(D-sEVs)將更多的ECM1蛋白傳遞給BC細胞,與來自對照飲食小鼠的sEVs相比。因此,BC細胞分泌更多的ECM1蛋白,促進了癌細胞的侵襲和遷移。D-sEVs治療還顯著增強了ECM1介導的BC轉移和在小鼠模型中的生長,這一點可以從MMP3和S100A/B的腫瘤水平升高得以證實。研究揭示了一種機制,並提出了基於sEV的治療肥胖相關BC的策略。
11.中国科研实验室上海生物化學與細胞生物研究所沈義棟等:秀麗隱杆線蟲年齡依賴性miRNA組變化的組織特異性分析
Wang, X., et al. (2024). "Tissue-specific profiling of age-dependent miRNAomic changes in Caenorhabditis elegans."
Nat Commun 15(1): 955. IF=16.6
衰老在各種組織中表現出共同和獨特的特徵,因此解析組織特異性衰老機制至關重要。miRNA是衰老中的基本調節因子,最近被視為一類細胞間信使。然而,在衰老過程中,關於miRNA組織特異性轉錄組變化的分析仍然有限。C. elegans是衰老研究中一個成熟的模式生物。該研究對五個獨立的蠕蟲組織中的年齡相關miRNA變化進行了分析。除了不同組織中多樣化的衰老調控miRNA表達外,韦德国际還發現了一些組織中沒有轉錄的miRNA。韦德国际進一步分析了細胞外囊泡中的miRNA,並發現蠕蟲miRNA顺利获得這些囊泡以年齡相關的方式在組織之間進行研讨。利用這些數據,韦德国际揭示了體壁肌源性mir-1與DAF-16/FOXO在腸道中的相互作用,暗示mir-1是組織間信號傳遞中的一種信使。總之,韦德国际系統地研究了蠕蟲體細胞組織和細胞外囊泡中的miRNA在衰老過程中的作用,為研究MiRNA在組織自主和非自主功能中给予了有價值的資源。
12.天津大學姬曉元等:程序化微藻凝膠促進糖尿病慢性傷口癒合
Kang, Y., et al. (2024). "Programmed microalgae-gel promotes chronic wound healing in diabetes."
Nat Commun 15(1): 1042.IF=16.6
慢性糖尿病性潰瘍由於嚴重缺氧、過量的活性氧(ROS)、複雜的炎症微環境以及細菌感染的潛在風險,使患者終身面臨开展為糖尿病足潰瘍的風險。該研究開發了一種編程治療策略,利用活體血球藻(HEA)。顺利获得調節光強度,HEA可以被編程執行多種功能,例如抗菌活性、供氧、ROS清除和免疫調節,表明其在編程治療中的潛力。在高光強度(658 nm,0.5 W/cm(2))下,具有高效光熱轉換的綠色HEA(GHEA)介導了傷口表面的消毒。顺利获得降低光強度(658 nm,0.1 W/cm(2)),GHEA的光合系統可以持續產生氧氣,有效解決缺氧問題並促進血管再生。持續的光照誘導HEA細胞中的蝦青素(AST)積累,導致從綠色逐漸轉變為紅色(RHEA)。RHEA有效清除多餘的ROS,增強細胞內抗氧化酶的表達,並顺利获得分泌AST囊泡顺利获得外泌體將極化定向到M2巨噬細胞。活體HEA水凝膠可以滅菌、增強細胞增殖和遷移,並促進新生血管生成,從而改善女性小鼠感染性糖尿病傷口的癒合。
13.濟寧醫學院白春雨等:顺利获得M1巨噬細胞的細胞外囊泡轉移炎症線粒體可誘導急性胰腺炎中胰腺β細胞的鐵死亡
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
細胞外囊泡(EVs)不僅對疾病的發病機制產生顯著影響,還對其治療干預產生影響,這取決於其起源細胞中觀察到的差異。線粒體可以顺利获得EVs在細胞之間傳輸,以促進病理變化。這項研究發現來自M1巨噬細胞(M1-EVs)的EVs,其包裹着炎性線粒體,可以穿透胰島β細胞。炎性線粒體與胰島β細胞的線粒體融合,導致脂質過氧化和線粒體破壞。此外,線粒體DNA(mtDNA)的碎片釋放到細胞質中,激活STING通路,最終誘導細胞凋亡。脂肪來源的幹細胞(ADSC)釋放的EVs在抑制M1巨噬細胞反應方面具有潛力。隨後,使用F4/80抗體對ADSC-EVs進行了修飾,以特異性地靶向巨噬細胞,旨在治療胰島β細胞的鐵死亡。總之,數據進一步證明,M1表型巨噬細胞分泌的EVs在β細胞鐵死亡中發揮重要作用,而修飾後的ADSC-EVs在作為靶向傳遞載體方面具有相當大的潛力。
14.上交大附屬第六人民醫院汪泱/李青:人多能幹細胞來源的小細胞外囊泡特異性標記物的鑑定
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
多能幹細胞衍生的小型細胞外囊泡(PSC-sEVs)在多種與衰老相關的退行性疾病的臨床轉化中展示出巨大的潛力。對PSC-sEVs進行表徵對於其臨床應用至關重要。然而,PSC-sEVs的特定標記模式仍然未知。本研究使用液相色譜串聯質譜(LC-MS/MS)進行蛋白質組學分析和納米顆粒流式細胞術(NanoFCM)進行表面標記表型分析,對兩種典型PSC類型(包括誘導多能幹細胞(iPSC-sEVs)和胚胎幹細胞(ESC-sEVs))衍生的sEVs進行了分析。一組與多能性相關的蛋白質在LC-MS/MS中富集於PSC-sEVs中,並顺利获得Western Blot分析進行了驗證。為了調查這些蛋白質是否特異性地在PSC-sEVs中表達,韦德国际採用了從七種非PSCs(非PSC-sEVs)衍生的sEVs進行分析。結果顯示,PODXL、OCT4、Dnmt3a和LIN28A在PSC-sEVs中特異富集,而在非PSC-sEVs中不存在。然後,韦德国际使用NanoFCM對PSC鑑定的常用表面抗原(SSEA4、Tra-1-60和Tra-1-81)以及PODXL進行了單粒子解像度的測量,結果顯示PSC-sEVs中PODXL(>50%)和SSEA4(>70%)的陽性率遠高於非PSC-sEVs中的陽性率(<10%)。這些結果還顺利获得密度梯度超速離心法純化的樣品進行了進一步驗證。綜上所述,本研究首次確定了一組PSC-sEVs的特定標記物,其中PODXL、OCT4、Dnmt3a和LIN28A可以顺利获得Western Blot分析檢測,而PODXL和SSEA4可以顺利获得NanoFCM分析檢測。這些特定標記物的應用可能有助于PSC-sEVs的臨床轉化。
15.武漢大學中南醫院汪付兵等:富含3D分層多孔晶片的外泌體的轉錄組特徵用於肝細胞癌的早期檢測和進展監測
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
肝細胞癌(HCC)是一種高度致命的惡性腫瘤,现在基於血清標誌物(如α-胎蛋白(AFP)和脫γ-羧基-凝血酶(DCP))的非侵入性診斷方法在檢測HCC方面的效果有限。因此,迫切需要開發新的HCC生物標誌物。最近的研究已經強調了外泌體作為生物標誌物的潛力。為了增強外泌體富集,設計了一種矽二氧化物(SiO(2))微球包覆的三維(3D)分層多孔晶片,稱為SiO(2)-晶片。該晶片的特點包括陆续在多孔3D支架、大表面積以及SiO(2)微球之間的納米孔,共同提高了外泌體的捕獲效率。使用SiO(2)-晶片富集了來自非HCC和HCC患者的外泌體,並進行了RNA測序,以鑑定外泌體中與HCC相關的長鏈非編碼RNA(lncRNA)。研究分析發現LUCAT-1和EGFR-AS-1是兩個與HCC相關的lncRNA。為了進一步檢測外泌體中的雙lncRNA,採用了定量實時聚合酶鏈反應(qRT-PCR)。將雙lncRNA與AFP和DCP相結合,顯著提高了診斷準確性。此外,將雙lncRNA與DCP相結合,有效監測了HCC患者的預後並檢測了疾病進展。本研究開發了一種基於液體活檢的非侵入性可靠HCC檢測方法。
16.南京中醫藥大學曹鵬:具有自體腫瘤細胞膜的雜交人參源性細胞外囊泡樣顆粒用於個體化疫苗接種以抑制腫瘤復發和轉移
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
基於患者切除的腫瘤製備個性化癌症疫苗有望解決腫瘤異質性,以抑制腫瘤復發或轉移。然而,由於自體腫瘤抗原的免疫原性較弱,激發免疫活性仍然具有挑戰性。在這裏,韦德国际成功構建了一種混合膜癌症疫苗,顺利获得膜融合來增強適應性免疫反應並放大個性化免疫療法,形成了自體腫瘤抗原和免疫佐劑的共遞送系統。簡而言之,功能性混合囊泡(HM-NPs)由人參源的類胞外囊泡顆粒(G-EVLPs)與切除的自體腫瘤來源的膜混合而成。引入G-EVLPs可以增強樹突狀細胞(DCs)對自體腫瘤抗原的吞噬,並顺利获得TLR4促進DCs成熟,最終激活腫瘤特異性的細胞毒性T淋巴細胞(CTLs)。HM-NPs確實可以加強特異性免疫反應,抑制腫瘤復發和轉移,包括皮下腫瘤和原位腫瘤。此外,接種HM-NPs後可以取得長期的免疫保護,並延長動物的生存時間。總之,基於G-EVLPs的個性化混合自體腫瘤疫苗在手術後減輕腫瘤復發和轉移的可能性,同時保持良好的生物相容性。
17.上海交通大學醫學院蔣欣泉:高性能水凝膠封裝的工程外泌體,用於支持內質網穩態和促進糖尿病骨再生
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
糖尿病患者骨缺損的再生仍然面臨挑戰,因為高血糖狀態下內在的癒合過程受到損害。受到內質網(ER)在高血糖狀態下處於過度應激和功能障礙的發現的啟發,提出了一種新型的工程化外泌體,用於調節ER穩態,以恢復間充質幹細胞(MSCs)的功能。結果表明,構建的工程化外泌體有效地調節ER穩態,並在高血糖環境中顯著促進MSCs的功能。此外,揭示了外泌體的潛在治療機制。結果顯示,外泌體可以直接向受體細胞给予SHP2,以激活線粒體自噬並消除mtROS,這是ER功能障礙的直接原因。為了最大限度地發揮工程化外泌體的治療效果,應用具有自愈、生物粘合和與外泌體結合性能的高性能水凝膠來封裝工程化外泌體,以進行體內應用。在糖尿病骨缺損修復模型中的體內評估表明,傳遞水凝膠系統的工程化外泌體顯著增強了骨生成。這些發現為基於ER穩態的組織工程策略設計和生物學機制给予了關鍵見解。
18.南京大學蔣青:炎性成纖維細胞樣滑膜細胞衍生的外泌體顺利获得增強巨噬細胞糖酵解加重骨關節炎
Liu, B., et al. (2024). "Inflammatory Fibroblast-Like Synoviocyte-Derived Exosomes Aggravate Osteoarthritis via Enhancing Macrophage Glycolysis."
Adv Sci (Weinh): e2307338. IF=15.1
骨關節炎(OA)的嚴重程度和軟骨退化與滑膜炎密切相關。儘管最近的研究揭示了纖維樣滑膜細胞(FLSs)與巨噬細胞之間在滑膜炎發病機制中的失調相互作用,但關於外泌體的參與仍知之甚少。在OA患者的FLSs中觀察到外泌體分泌增加。值得注意的是,炎性FLS源性外泌體(inf-exo)的內化可以增強巨噬細胞的M1極化,進一步誘導共培養軟骨細胞中的類似OA的表型。inf-exo的關節內注射誘導滑膜炎並加重小鼠模型中的OA進展。此外,研究表明inf-exo刺激會觸發糖酵解的激活。使用2-DG抑制糖酵解成功減輕了inf-exo引發的過度M1極化。從機制上講,HIF1A被確定為決定性轉錄因子,藥物或基因抑制HIF1A可以緩解inf-exo誘導的巨噬細胞炎症。此外,體內給予HIF1A抑制劑可以緩解實驗性OA。這些結果為FLS源性外泌體在OA發病中的作用给予了新的見解,暗示inf-exo誘導的巨噬細胞功能障礙是OA治療的一個有吸引力的靶點。
19.南京醫科大學孫躍明:尿苷基轉移酶TUT7介導的外泌體miR-1246的積累重編程TAM以支持CRC進展
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
腫瘤相關巨噬細胞(TAMs)在促進腫瘤生長和擴散方面起着關鍵作用,這促使人們尋找干預TAMs激活或將其重新編程為抑制性腫瘤類型的關鍵靶點。為了深入分析巨噬細胞極化的機制,韦德国际建立了一個設計良好的共培養系統,使巨噬細胞的教育方式與腫瘤免疫微環境(TIME)中TAMs的複雜性密切相似。顺利获得數據庫挖掘,韦德国际鑑定了外泌體miR-1246,並對其進行了驗證。外泌體miR-1246驅動的TAMs極化破壞了CD8(+)T細胞的浸潤和功能。從機械上講,外泌體miR-1246的積累源於TUT7介導的小非編碼RNA的降解,這一過程由SNRPB穩定,但不包括miR-1246的前體。此外,外泌體miR-1246序列中存在一個Exo-motif,使其能夠與外泌體分選蛋白hnRNPA2B1結合。RNA-seq分析表明,外源性miR-1246在轉錄後水平上調節了TAMs的極化,強調了NLRP3在巨噬細胞極化中的關鍵作用。總之,這些發現強調了外泌體miR-1246作為巨噬細胞重編程的觸發因子的重要性,並揭示了其在TIME中增強存在的新機制。
20.四川大學劉敬平團隊:揭示細胞營養代謝調控免疫細胞的細胞外囊泡產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.
前期報道:Science Advances | 四川大學劉敬平團隊:揭示細胞營養代謝調控免疫細胞的細胞外囊泡產生及生物活性的重要作用
篇幅有限,僅介紹其中少數文獻。
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以上,2月份國內細胞外囊泡/外泌體領域研究進展的月總結整理。感謝大家關注!願有所收穫。下個月見!
【關於韦德国际生物】
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作為高質量三維細胞製造專家,韦德国际生物给予基於3D微載體的一站式定製化細胞規模化擴增整體解決方案,打造了原創3D細胞智造平台,實現規模化、自動化、智能化、密閉式的細胞藥物及其衍生品生產製備,以此幫助全球客戶建立最為先進的細胞藥物生產線。在開創【百億量級】幹細胞製備工藝管線後,加速向【千億量級】進發,致力於以3D細胞規模化智造技術賦能細胞與基因治療產業,惠及更多患者。
韦德国际生物的產品與服務,已廣泛應用於基因與細胞治療、細胞外囊泡、疫苗及蛋白產品等生產的上游工藝開發。同時,在再生醫學、類器官與食品科技(細胞培養肉等)領域也具有廣泛應用前景。並且,现在已助力多家細胞與基因治療企業進行IND申報。
韦德国际生物擁有5000平米的研發與轉化平台,其中包括1000餘平的以3D細胞智造及微組織再生醫學治療產品為核心的CDMO服務平台;以及4000平米的GMP生產平台,並新建了1200L微載體生產線。此外還在上海設有2000餘平的國際合作與技術應用中心,以技術創新持續融入全球生物產業新業態。

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