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【2024-41期】This Week in Extracellular Vesicles

【2024-41期】This Week in Extracellular Vesicles

  • 分類:新聞
  • 作者:韦德国际生物
  • 來源:韦德国际生物
  • 發佈時間:2024-12-04
  • 訪問量:657

【概要描述】

【2024-41期】This Week in Extracellular Vesicles

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  • 分類:新聞
  • 作者:韦德国际生物
  • 來源:韦德国际生物
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詳情

以下文章來源於外泌體之家(公眾號)

 

hzangs在最新文獻中選取了10篇分享給大家,第1篇文章介紹了顺利获得磁場驅動外泌體的工程實踐;第2篇文章介紹了運動鍛煉顺利获得改變神經元細胞外囊泡來調控老年人的阿爾茨海默和相關痴呆疾病的發生;第3篇文章介紹了工程化菌體外囊泡在腦轉移治療中的潛在應用;第7篇文章提出了使用DSPE 功能化珠子分離細胞外囊泡的策略;第9篇文章介紹了水相雙相系統用於分離細胞外囊泡的策略。

 

1.Magnetic-field-driven targeting of exosomes modulates immune and metabolic changes in dystrophic muscle. 

磁場驅動的外泌體靶向調節營養不良肌肉的免疫和代謝變化。

[Nat Nanotechnol] PMID: 39039121

摘要:外泌體是一種很有前途的組織修復和再生療法,可在營養不良病理中誘導和引導適當的免疫反應。然而,操縱外泌體來控制其生物分佈並在體內靶向它們以取得足夠的治療效果仍然是一個重大挑戰。在這裏,韦德国际顺利获得開發一種用於引發的膜聯蛋白 A1 肌外泌體 (Exomyo) 的外部控制遞送系統來克服這一限制。顺利获得將 Exomyo 固定在鐵磁納米管上,顺利获得使用外部磁場進行全身注射,實現 Exomyo 向骨骼肌的控制遞送和定位,從而實現有效的納米載體。定量肌肉水平分析表明,巨噬細胞在體內主導從這些鐵磁納米管中吸收 Exomyo,從而協同促進杜氏肌營養不良症小鼠動物模型中的有益肌肉反應。韦德国际的研究結果為基於外泌體的肌肉疾病治療方法的開發给予了見解,並且總體上強調了旨在優化外泌體生物分佈的有效功能性納米載體的制定。

 

2.Two weeks of exercise alters neuronal extracellular vesicle insulin signaling proteins and pro-BDNF in older adults with prediabetes.

兩周的鍛煉會改變糖尿病前期老年人的神經元細胞外囊泡胰島素信號蛋白和促 BDNF。

[Aging Cell] PMID: 39421964

摘要:患有前驅糖尿病的成年人有罹患阿爾茨海默病和相關痴呆症 (ADRD) 的風險。雖然鍛煉可以降低 ADRD 風險,但確切機制尚不清楚。韦德国际測試了短期鍛煉會增加前驅糖尿病患者的神經元胰島素信號和神經元細胞外囊泡 (nEVs) 中的促 BDNF 的假設。21 名患有前驅糖尿病(ADA 標準;75 g OGTT)的老年人(18F,60.0 ± 8.6 歲;BMI:33.5 ± 1.1 kg/m2)被隨機分配到 12 個監督工作匹配的陆续在(n = 13,70% HRpeak)或間歇(n = 8,90% HRpeak 和50% HRpeak,每次 3 分鐘)課程,為期 2 周,每天 60 分鐘。評估了有氧健身(VO2peak)和體重。禁食一夜後,顺利获得 120 分鐘 75 克 OGTT 測定全身葡萄糖耐量(曲線下總面積,tAUC)和胰島素敏感性(SIis)。從OGTT 的 0 分鐘和 60 分鐘時間點獲取 nEV,並測量胰島素信號蛋白(即 p-IRS-1、total-/p-Akt、pERK1/2、pJNK1/2 和 pp38)和pro-BNDF 的水平。OGTT 刺激效應是根據蛋白質差異(即 OGTT 60-0 分鐘)計算得出的。由於運動強度不影響 nEV 結果,因此將成年人分為一組。運動提高了VO2peak(+1.4±2.0 mL/kg/min,p = 0.008)和胰島素敏感性(p = 0.01),同時降低了體重(-0.4±0.9 kg,p = 0.04)和全身血糖tAUC120min(p = 0.02)。訓練降低了 0 分鐘pro-BDNF(704.1 ± 1019.0 vs. 414.5 ± 533.5,p = 0.04)並增加了 OGTT 刺激的 tAkt(-51.8± 147.2 vs. 95 ± 204.5 au,p = 0.01),與此同時 OGTT 60 分鐘時的 pAkt/tAkt 也降低了(1.3 ± 0.2 vs. 1.2 ± 0.1 au,p = 0.04)。因此,兩周的運動改變了糖尿病前期成年人對葡萄糖攝入的神經元胰島素信號反應,降低了 pro-BNDF,從而可能降低 ADRD 風險。

 

3.Brain-tumor-seeking and serpin-inhibiting outer membrane vesicles restore plasmin-mediated attacks against brain metastases. 

腦腫瘤搜尋和絲氨酸蛋白酶抑制劑抑制的外膜囊泡可恢復纖溶酶介導的針對腦轉移的攻擊。

[J Control Release] PMID: 39236899

摘要:許多化療和分子靶向藥物已用於治療腦轉移,例如抗血管生成凡德他尼。然而,血腦屏障和腦特異性耐藥機制使這些全身治療方法無效。腦轉移癌細胞可以模仿神經元上調多種絲氨酸蛋白酶抑制劑並將其分泌到細胞外環境中,以減少局部纖溶酶的產生,從而促進 L1CAM 介導的血管共選並抵抗抗血管生成治療。在這裏,韦德国际開發了腦腫瘤趨向和絲氨酸蛋白酶抑制劑抑制的外膜囊泡 (DE@OMV),以穿過血腦屏障,繞過神經元,並顺利获得靶向 GRP94 和波形蛋白專門進入轉移性癌細胞。顺利获得特異性地遞送地塞米松和恩貝林,在顱內轉移區域特異性地發現絲氨酸蛋白酶抑制劑分泌減少、纖溶酶原激活劑產生恢復、L1CAM 顯著失活和腫瘤細胞凋亡,從而延緩了腦轉移小鼠的腫瘤生長並延長了生存期。該研究顺利获得將腦腫瘤趨化特性與絲氨酸蛋白酶抑制劑/纖溶酶原激活劑/纖溶酶/L1CAM 軸的調控相結合,為腦轉移瘤给予了一種強效且高選擇性的全身治療選擇。

 

4.Obesity-induced extracellular vesicles proteins drive the endometrial cancer pathogenesis: therapeutic potential of HO-3867 and Metformin. 

肥胖誘導的細胞外囊泡蛋白驅動子宮內膜癌的發病機制:HO-3867和二甲雙胍的治療潛力。

[Oncogene] PMID: 39414985

摘要:子宮內膜癌 (EC) 是美國首屈一指的婦科惡性腫瘤,其中 57% 的病例與肥胖有關。本研究調查了作為致癌蛋白載體的細胞外囊泡 (EV) 分泌物的分子複雜性及其在肥胖介導的 EC 中的作用。分析這些機制對於揭示與肥胖相關 EC 相關的途徑至關重要,從而指導創新預防和治療策略的開發。韦德国际的探索發現,與對照組(無癌症)相比,肥胖 EC 患者的脂肪和子宮組織/血清樣本中攜帶致癌蛋白(TMEM205、STAT5 和 FAS)的 EV 分泌物顯著增加。韦德国际發現肥胖介導的 EC 患者、脂肪/子宮組織和血清樣本中的 EV 調節蛋白(Rab7、Rab11 和 Rab27a)發生了變化。顺利获得對 45% kcal 高脂飲食 (HFD) 對小鼠影響的 24 周分析,韦德国际觀察到 HFD 組小鼠體重增加、脂肪組織增加、子宮角增大、炎症加重。這與脂肪和子宮組織中 EV 分泌水平升高、致癌蛋白 TMEM205、FAS 和 STAT5 表達增加以及腫瘤抑制基因 PIAS3 下調相關。此外,韦德国际的研究證實,脂肪細胞衍生的 EV 增加了 EC 細胞增殖、遷移和異種移植腫瘤生長。此外,韦德国际還發現小分子抑制劑(HO-3867) 或二甲雙胍在體外和體內均抑制 EV 分泌,表明當給 HFD 小鼠施用時,高糖或脂肪細胞介導的 EC 細胞增殖顯着抑制,體重和脂肪組織積聚減少。此外,HO-3867 或二甲雙胍治療顺利获得改變 EV 調節蛋白的表達和降低致癌蛋白的表達水平來抑制 HFD 誘導的增生(EC 的前體)。這項研究為肥胖介導的 EV 分泌與致癌蛋白表達的機制给予了重要見解,揭示了它們在 EC 發病機制中的作用。此外,它還给予了臨床前證據,支持啟動針對 EV 的新型療法研究,旨在預防肥胖介導的 EC。

 

5.Bioenergetic-active exosomes for cartilage regeneration and homeostasis maintenance. 

用於軟骨再生和體內平衡維持的生物能量活性外泌體。

[Sci Adv] PMID: 39423269

摘要:軟骨再生依賴於充足和持續的生物能量供應來促進細胞分化和細胞外基質合成。軟骨細胞在病理條件下經常受到能量應激,其特徵是細胞代謝紊亂和三磷酸腺苷 (ATP) 水平降低。然而,迄今為止,調節軟骨再生能量代謝的進展有限。在這裏,韦德国际開發了生物能量活性外泌體 (Suc-EXO) 來促進軟骨再生和體內平衡維持。Suc-EXO 的 ATP 含量增加了 5.42 倍,顺利获得為 TCA 循環给予能量來操縱細胞能量代謝。在持續的能量供應下,Suc-EXO 顺利获得 P2X7 介導的 PI3K-AKT 通路促進 BMSC 軟骨發生分化。此外,Suc-EXO 顺利获得 P2X7 介導的 SIRT3 通路改善軟骨細胞合成代謝和線粒體體內平衡。在兔軟骨缺損模型中,Suc-EXO 包裹的水凝膠顯著促進了軟骨再生並維持了新軟骨穩態,導致 Col2 和 ACAN 豐度分別增加 2.26 倍和1.53 倍。這些發現在調節軟骨再生的能量代謝方面取得了重大突破,具有巨大的臨床轉化潛力。

 

6.Circulating extracellular vesicle-carried PTP1B and PP2A phosphatases as regulators of insulin resistance. 

循環細胞外囊泡攜帶的 PTP1B 和 PP2A 磷酸酶作為胰島素抵抗的調節劑。

[Diabetologia] PMID: 39422717

摘要:與腹部肥胖、血脂異常、動脈高血壓和高血糖相關的代謝紊亂是導致胰島素抵抗的危險因素。細胞外囊泡 (EVs) 可能在調節胰島素抵抗和相關併發症中的代謝信號通路中發揮重要作用。分離並表徵患有胰島素抵抗 (IR 組) 和不患有胰島素抵抗(n-IR 組) 的個體的循環大 EVs (lEVs) 和小 EVs (sEVs)。顺利获得靜脈注射將 lEVs 和 sEVs 注射給小鼠,並分析全身、脂肪組織和肝臟的胰島素信號傳導。分析了磷酸酶在靶組織和細胞中的作用。韦德国际發現,注射 IR 參與者的 lEVs 和 sEVs會損害小鼠的全身、脂肪組織和肝臟的胰島素信號傳導,而 n-IR 參與者的 EVs 沒有影響。此外,IR 參與者的lEV 和 sEV 使脂肪細胞大小和脂肪生成基因表達增加了兩倍。IR 參與者的 EV 表達兩種類型的磷酸酶,即磷酸酪氨酸 1 磷酸酶 (PTP1B) 和蛋白磷酸酶 2 (PP2A),IR lEV 富含活性形式的 PTP1B,而 IR sEV 主要攜帶活性 PP2A。阻斷 IR lEV 中的PTP1B 活性可完全恢復脂肪細胞中的 IRS1 和 Akt 磷酸化,並顺利获得抑制肝細胞中的巨噬細胞分泌組來減弱胰島素誘導的 Akt 磷酸化。相反,阻斷 IR sEV 中的 PP2A 活性可完全預防脂肪細胞和肝細胞中的胰島素抵抗。這些數據表明,抑制 IR 參與者的 EVs 攜帶的磷酸酶可挽救脂肪細胞和肝細胞中的胰島素信號傳導,並指出 IR EVs 攜帶的 PTP1B 和 PP2A 是針對脂肪組織和肝臟胰島素抵抗以及肥胖开展的新型潛在治療靶點。

 

7.A simplified and efficient extracellular vesicle-based proteomics strategy for early diagnosis of colorectal cancer. 

一種簡化且有效的基於細胞外囊泡的蛋白質組學策略,用於結直腸癌的早期診斷。

[Chem Sci] PMID: 39421202

摘要:結直腸癌 (CRC) 是全球癌症死亡的主要原因,人們非常需要一種有效的篩查策略來診斷早期 CRC。儘管細胞外囊泡 (EVs) 有望成為早期疾病診斷液體活檢最有前途的工具之一,但現有的基於 EV 的蛋白質組學方法在臨床樣本中的實際應用受到 EVs 高通量分離和檢測技術挑戰的限制。在當前的研究中,韦德国际開發了一種簡化而有效的基於EV 的蛋白質組學策略,用於早期診斷 CRC。專門設計了DSPE 功能化珠子,能夠在 10 分鐘內從血漿樣本中直接捕獲EVs,具有良好的重現性和全面的蛋白質組覆蓋率。然後將一固相增強樣品製備 (SP3) 技術與數據非依賴性採集質譜 (DIA-MS) 相結合,對 EV 蛋白質組進行深入分析和定量。韦德国际從 30 人的隊列中(包括 11 名健康對照者、8 名腺瘤性息肉患者和 11 名早期CRC 患者)採用簡化的工作流程,可重複量化血漿來源的 EV 樣本中的 800 多種蛋白質,從中揭示了用於 CRC 分子診斷的失調蛋白質特徵。韦德国际選擇了一組 10 種蛋白質標記來訓練機器學習 (ML) 模型,該模型在獨立單盲驗證隊列中準確預測了息肉和早期 CRC,診斷準確率高達 89.3%。韦德国际簡化而高效的臨床蛋白質組學策略將成為快速、準確且經濟高效地診斷 CRC 的寶貴工具,並且可以輕鬆擴展到其他疾病樣本,以發現獨特的基於 EV 的生物標記。

 

8.Isolation of CD63-positive epididymosomes from human semen and its application in improving sperm function. 

從人類精液中分離CD63陽性附睾體及其在改善精子功能中的應用。

[J Extracell Vesicles] PMID: 39417597

摘要:細胞外囊泡 (EV) 具有高度異質性,不同來源的不同 EV 亞群會介導不同的生物學效應。從混合物中分離不同的 EV 亞群至關重要但具有挑戰性。附睾體由附睾上皮分泌,在精子成熟和功能中起關鍵作用。然而,由於人類附睾組織和附睾液的獲取有限,阻礙了對附睾體的進一步研究及其潛在的臨床應用。在這裏,韦德国际建立了一種基於流式細胞術分選的新策略,以從精液中分離人類 CD63 陽性附睾體。韦德国际確定了 CD52(一種僅在附睾中表達的膜定位蛋白)作為人類附睾體的分選標記。然後,使用流式細胞術分選儀從人精液中分離 CD63 陽性附睾體並濃縮。此外,韦德国际觀察到分離的 CD63 陽性附睾體比其他 CD63 陽性精液 EV 亞群更能改善精子功能,證明了從人類精液中成功分離附睾體亞群及其在臨床中的潛在應用。

 

9.Diagnosis of Prostate Cancer Metastasis via Extracellular Vesicles Isolated Using Two-Phase Interface as Membrane-Less Filter. 

利用雙相界面作為無膜過濾器分離細胞外囊泡來診斷前列腺癌轉移。

[Small] PMID: 39403999

摘要:細胞外囊泡 (EV) 是由細胞分泌的納米級顆粒,越來越多地被認為是有前途的生物標誌物。然而,EV 的分離和純化需要改進,阻礙了它們的實際應用。與其他技術相比,水相雙相系統 (ATPS) 给予了一種分離 EV 的方法,純度和產量都較高,但分離機制不明確限制了效率。為了闡明分離過程並增強基於 ATPS 的 EV 分離,採用了Kramers 理論和 Fick 定律。模擬和實驗表明,ATPS中的液-液界面充當 EV 的尺寸截止過濾器,無需膜即可發揮作用。研究發現,粒子快速傳輸到界面對於快速分離至關重要,但分離相中的這種傳輸僅依賴於擴散,這會減慢該過程。為分析決這個問題,引入渦流以顺利获得對流增強粒子運動,從而顯著提高效率。該方法可從血漿中回收超過 80% 的 EV,並在一小時內去除超過90% 的低密度脂蛋白、高密度脂蛋白和白蛋白。將這種基於 ATPS 的無膜過濾器應用於前列腺癌患者的血漿,可以量化 EV 上的標誌物濃度。使用機器學習,可以比傳統的基於 PSA 的方法更準確地區分轉移性和非轉移性前列腺癌。

 

10.A multiantigenic antibacterial nanovaccine utilizing hybrid membrane vesicles for combating Pseudomonas aeruginosa infections. 

一種利用混合膜囊泡對抗銅綠假單胞菌感染的多抗原抗菌納米疫苗。

[J Extracell Vesicles] PMID: 39400457

摘要:細菌感染,尤其是由多重耐藥病原體引起的細菌感染,對公眾健康構成重大威脅。疫苗是對抗這些感染的重要工具;然而,现在尚無針對最常見細菌感染(例如由銅綠假單胞菌引起的感染)的臨床疫苗。本文報道了一種多抗原抗菌納米疫苗 (AuNP@HMV@SPs) 可對抗銅綠假單胞菌感染。這種納米疫苗利用由巨噬細胞膜囊泡(MMV) 與細菌外膜囊泡 (OMV) 融合而產生的混合膜囊泡(HMV)。HMV 減輕了吸附在 MMV 表面的 OMV 和細菌分泌毒素 (SP) 的毒性作用,同時保留了它們的刺激特性。金納米粒子 (AuNPs) 可用作佐劑來增強免疫反應,而不會影響安全性。納米疫苗AuNP@HMV@SPs 可誘導強大的體液和細胞免疫反應,從而破壞細菌細胞並中和其分泌的毒素。在由銅綠假單胞菌引起的敗血症和肺炎的小鼠模型中,與包括 OMV 或 MMVs@SPs 和HMV@SPs 在內的對照組相比,AuNP@HMV@SPs 表現出了更優異的預防效果,在敗血症中實現了 100% 的存活率,在肺炎中實現了肺細菌負荷減少 99.9% 以上。這項研究強調 AuNP@HMV@SPs 是一種安全有效的抗菌納米疫苗,可同時針對細菌及其分泌的毒素,並為開發針對多藥耐藥病原體的多抗原抗菌疫苗给予了一個有希望的平台。

 

今天的整理就到這裏。希望大家可以有所收穫。大家下周見!



【關於韦德国际生物】

北京韦德国际生物科技有限公司创建於2018年,由清華大學醫學院杜亞楠教授科研團隊領銜創建,清華大學參股共建。核心技術源於清華大學科技成果轉化,並憑藉此項技術榮登中國科協「科創中國」先導技術榜。作為國家級高新技術企業、國家級專精特新「小巨人」企業、潛在獨角獸企業,更取得國家科技部多項重點研發專項支持。

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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