外周脑源性细胞外囊泡作为神经精神疾病生物标志物和治疗监测标志物的前景与展望

细胞外囊泡(EV)是一组源自内体系统或从细胞质膜脱落的膜质结构。EV可以携带一组异质性分子,包括蛋白质、脂质、核酸和其来源细胞的膜受体。EV可以通过血脑屏障,因此可以通过神经细胞表面标志物将来自脑的EV(BDEV)从外周血中提取出来。由于BDEV携带了中枢神经系统信号,如蛋白质、脂质、核酸等,这使得其成为一种有效的探索中枢神经系统工具。该文综述BDEV成为神经精神疾病生物标志物的可行性,以及将其作为治疗过程中疗效监测指标的前景。

小细胞外囊泡及其携带的非编码RNA在非酒精性脂肪性肝病中的作用

小细胞外囊泡(small extracellular vesicles,sEVs)是由细胞分泌的一种细胞外囊泡,产生于多泡体,多泡体与质膜融合并释放到细胞外基质。由于小细胞外囊泡可以携带分子质量相对较小的核酸、蛋白质、脂质,能够执行细胞间物质传递、细胞间通讯等功能。因此,小细胞外囊泡及其携带的非编码RNA不仅参与细胞正常生理过程,也可以在多种疾病的发生发展过程中起重要作用。本文综述了小细胞外囊泡在非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)中的作用,小细胞外囊泡及其携带的非编码RNA不仅有望成为NAFLD诊断的标志物,同时也具有治疗NAFLD的潜在作用,或能为治疗NAFLD提供新思路。

神经元来源细胞外囊泡促进神经干细胞的神经生成

背景:已有研究表明,神经干细胞能够分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞等。间充质干细胞来源细胞外囊泡被证实能够透过血脑屏障到达中枢神经损伤部位,促进神经修复。然而,神经元来源细胞外囊泡是否促进神经干细胞向有益于神经生成的方向分化,帮助神经修复,还不是很明确。目的:探究神经元来源细胞外囊泡是否有利于神经干细胞向神经生成的方向分化。方法:用胰酶消化法从新生SD大鼠大脑皮质中提取神经元和神经干细胞。收集培养神经元的细胞上清,提取神经元来源细胞外囊泡。将培养10 d的神经干细胞与神经元来源细胞外囊泡或PBS共培养7 d,采用免疫印迹、免疫荧光和RT-qPCR技术分别检测神经元、神经干细胞、少突胶质细胞和星形胶质细胞特异性标志蛋白的表达。结果与结论:神经干细胞与神经元来源细胞外囊泡共培养后,高表达神经元特异性蛋白β3微管蛋白、神经丝蛋白200和少突胶质细胞特异性蛋白髓鞘碱性蛋白,低表达星形胶质细胞特异性标志蛋白胶质纤维酸性蛋白。这些结果说明,神经元来源细胞外囊泡能够促进神经干细胞向神经元和少突胶质细胞分化,抑制其向星形胶质细胞分化。

日本血吸虫胞外囊泡的提取、鉴定及对人肝星状细胞影响的初探

旨在探讨日本血吸虫(Schistosoma japonicum)胞外囊泡(Extracellular vesicles,EVs)的提取方法及特性。本研究利用尺寸排阻法收集Sj EVs,通过透射电镜、蛋白质谱对Sj EVs的形态学、蛋白谱进行解析并对鉴定到的蛋白进行生物信息学分析。将PKH67绿色荧光标记的Sj EVs与人肝星状细胞LX-2共孵育,观察细胞摄取Sj EVs的情况,并对细胞中虫源miRNAs及细胞内纤维化因子进行检测,初步探讨Sj EVs对肝星状细胞的影响。结果表明:Sj EVs呈圆形或椭圆形囊泡结构,内含EVs标志蛋白。生物信息学分析结果显示,Sj EVs蛋白可能与细胞进程、代谢等途径密切相关。Sj EVs与人肝星状细胞LX-2共孵育结果显示,LX-2细胞可成功摄取Sj EVs,且定量反转录PCR(RT-qPCR)结果显示LX-2细胞中部分虫源miRNAs显著升高,纤维化因子α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、Ⅰ型胶原纤维α1(Collagen typeⅠalpha 1,Col1α1)和Ⅲ型胶原纤维α1(Collagen typeⅢalpha 1,Col3α1)极显著升高,提示肝星状细胞活化。综上,本研究为解析Sj EVs在宿主肝纤维化中的作用提供了依据,为进一步探究Sj EVs的潜在功能奠定了基础。

干细胞来源与组织来源小细胞外囊泡诱导脂肪新生的比较

背景:再生医学近几十年的发展,使胞外囊泡诱导脂肪组织再生成为修复软组织缺损的可行方法。但由于实验模型不同以及胞外囊泡使用剂量不同,目前仍无法对不同来源胞外囊泡在脂肪再生中的应用效果进行定量比较。目的:比较干细胞来源小细胞外囊泡与组织来源小细胞外囊泡在体内诱导脂肪新生的效果。方法:采用超速离心法提取脂肪干细胞来源小细胞外囊泡和脂肪组织来源小细胞外囊泡,采用纳米颗粒跟踪分析、透射电镜和Western blot鉴定比较2种小细胞外囊泡的数量、粒径、形态和标志蛋白表达;使用定制硅胶管建立C57小鼠皮下脂肪新生定量评估模型,通过细胞计数和苏木精-伊红染色比较2种小细胞外囊泡体内促进脂肪组织新生的效果。结果与结论:①通过超速离心法提取2种小细胞外囊泡,粒径均位于50-200 nm之间,在透射电镜下均为典型的圆形,均表达小细胞外囊泡的特征性蛋白CD81、CD63、TSG101;②使用定制硅胶管,将等粒子数小细胞外囊泡与Matrigel凝胶混合于硅胶管中植入小鼠背部皮下,建立小鼠体内无细胞、可定量的脂肪新生模型;③植入后3,7 d,硅胶管内容物苏木精-伊红染色和细胞计数显示,加入了小细胞外囊泡的2组都比空白对照组募集到更多的宿主细胞,且脂肪组织来源小细胞外囊泡组优于脂肪干细胞来源小细胞外囊泡组;④体内植入4周的硅胶管内容物苏木精-伊红染色显示,小细胞外囊泡促进脂肪新生,且脂肪组织来源小细胞外囊泡组优于脂肪干细胞来源小细胞外囊泡组。以上结果表明,组织来源小细胞外囊泡促进脂肪新生的效果优于干细胞来源小细胞外囊泡。

小细胞外囊泡(sEVs)介导HBV感染及相关机制的研究进展

小细胞外囊泡(sEVs)是由大多数细胞分泌的具有脂质双分子层的纳米级别的膜性囊泡,因其是物质交换和信号传递的重要媒介,而被研究者广泛关注。治愈乙型肝炎的基础在于充分掌握HBV复制调控分子机制,HBV主要通过与膜表面受体结合进行复制传代,但其并不是唯一传染途径,除受体途径外,sEVs可将游离的HBV传播给未感染的肝细胞。但sEVs介导HBV感染的机制并不十分明确,因此,本文主要对HBV感染后肝细胞分泌的sEVs与HBV病毒传递的关系和感染机制进行探讨,为临床上治疗HBV感染疾病提供科学的理论指导。

细胞外囊泡携带非编码RNA调控破骨细胞的活化

背景:目前已证明破骨细胞活化在骨骼系统相关疾病中发挥着重要的作用,胞外囊泡携带非编码RNA调控破骨细胞活化的机制仍未完全阐明。目的:阅读并总结国内外相关文献,按细胞外囊泡中不同的非编码RNA在不同疾病中调控破骨细胞活化进行综述,为后续研究提供一定的方向。方法:以“非编码RNA,miRNA,lncRNA,circRNA,snoRNA,破骨细胞,细胞外囊泡,外泌体,膜微粒,凋亡小体”为检索词检索中国知网、万方、维普等数据库,以“extracellular vesicles,exosome,microparticle,apoptotic bodies,non-coding RNA,miRNA,lncRNA,circRNA,snoRNA,osteoclast”为检索词检索Pub Med等数据库,最终纳入71篇文献进行综述。结果与结论:(1)破骨细胞的活化受多种因素影响,其中非编码RNA调控破骨细胞活化的具体机制尚未明确。(2)细胞外囊泡可以由成骨细胞、骨髓间充质干细胞、肿瘤细胞等多种细胞分泌,作为细胞间通讯的一种载体,能够携带非编码RNA对破骨细胞活化进行调控。(3)目前关于细胞外囊泡携带非编码RNA调控破骨细胞活化的疾病研究中,多数为骨质疏松,其次为肿瘤骨转移,而非编码RNA的种类又以mi RNA最多。(4)细胞外囊泡携带长链非编码RNA、环状RNA及核仁小RNA调控破骨细胞活化的相关研究相对较少,其调控机制主要为竞争性内源RNA机制。(5)综上,深入研究细胞外囊泡携带非编码RNA对破骨细胞活化的调控机制,有助于找到治疗骨骼系统相关疾病的关键靶点。

小胶质细胞衍生的细胞外囊泡在中枢神经系统中的作用研究

小胶质细胞作为中枢神经系统(CNS)固有免疫的核心成分,在神经系统发育、环路形成、神经元活动和维持大脑稳态等方面发挥着重要作用,其与细胞突触同时感知周围环境变化,并不断进行自我调整实施对脑内环境的监视。小胶质细胞衍生的细胞外囊泡(EVs)不但反映了供体细胞的动态特性,还为生物活性信号的远距离传递和靶向调控提供通讯载体。本文总结了关于小胶质细胞在生理和病理状态下释放的EVs对神经元、突触、星形胶质细胞、内皮细胞、脑血管和髓鞘等的作用以及其在脑内网格状信号传导所诱发的生物学功能,挖掘小胶质细胞衍生的EVs在CNS疾病发生和治疗中的潜能,并对神经胶质细胞衍生的EVs的功能探索提供一定的基础。

细菌胞外囊泡与宿主的互作机制研究进展

细菌胞外囊泡(BEVs)是一类由细菌分泌的可携带和转运各种物质的纳米级颗粒,在母源细菌与宿主互作中发挥重要作用。研究发现,BEVs可携带母源细菌源抗原成分参与免疫反应信号通路,实现对宿主的免疫调节作用,为疫苗开发提供了新思路;肠道中的BEVs可刺激黏蛋白产生,增强肠道屏障效应、降低肠道炎症,既能作为修复肠炎患者肠道屏障功能的潜在药物,也可作为评估肠道损伤情况的标志物;BEVs还可通过调节糖和脂质代谢的信号通路调节宿主代谢。反过来,宿主也能影响细菌及其BEVs的分泌。本文综述了BEVs的组成及其在宿主免疫调节、肠道屏障功能和代谢过程中作用机制,以期为BEVs在临床和生产应用中提供参考。

肠道植物乳杆菌细胞外囊泡对酒精依赖大鼠酒精偏好调控作用

目的 研究植物乳杆菌来源的细胞外囊泡(L-EVs)对酒精依赖大鼠酒精偏好的影响,为酒精依赖的临床治疗及预防提供理论依据。方法 SD雄性大鼠(180~200g)利用慢性间歇性主动饮酒(IA2BC)方法建立大鼠酒精依赖模型。当建模21d时,随机将饮酒大鼠分为腹腔注射组和中脑腹侧背盖区(VTA)注射组,VTA注射组给予脑立体定位术在VTA留置套管,继续完成28d建模;建模成功后测量大鼠戒断0h、72h后再饮酒时酒精偏好。在酒精戒断期间向大鼠腹腔或者直接VTA注射L-EVs,测量给药后大鼠的酒精偏好,部分大鼠预先在VTA注射原肌球蛋白受体激酶B(TrkB)的拮抗剂K252a。结果 腹腔注射L-EVs后,与戒断组和溶剂组相比,SD大鼠的酒精偏好明显降低(P<0.01),VTA中微量注射L-EVs后,与假手术组和溶剂组相比,SD大鼠酒精偏好均明显降低(P<0.01),而在L-EVs注射前预先注射K252a可以拮抗L-EVs对酒精依赖大鼠酒精偏好的抑制作用。注射L-EVs与向VTA注射脑源性神经营养因子(BDNF)对酒精依赖大鼠戒断后再饮酒时饮酒偏好的影响是相似的。并且,腹腔注射L-EVs可以增加酒精依赖大鼠VTA BDNF的表达。结论 植物乳杆菌来源的EVs可能通过BDNF发挥对酒精依赖大鼠的酒精偏好调节作用。

血清细胞外囊泡hsa_circ_0005075在复发性流产中的表达及临床意义

目的分析复发性流产(RSA)患者血清细胞外囊泡(EVs)hsa_circ_0005075的表达水平及临床意义。方法收集山东大学齐鲁医院妇产科就诊的14例RSA患者和14例正常妊娠者(对照组)为训练集,64例RSA患者和48例对照为验证集。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测两组间血清EVs中hsa_circ_0005075的表达水平,并分析其与RSA患者临床病理参数的关系。采用电化学发光法检测血清中甲状腺球蛋白抗体(A-TG)、抗甲状腺过氧化物酶自身抗体(A-TPO),化学发光免疫分析法检测血清抗心磷脂(ACA)抗体(IgA、IgG、IgM)、抗β2GP1抗体(IgA、IgG、IgM)水平;采用Person相关分析血清EVs hsa_circ_0005075与上述临床指标的关系;采用ROC曲线评估血清EVs hsa_circ_0005075对RSA的临床应用价值。结果训练集检测结果显示,血清EVs hsa_circ_0005075在RSA组中的表达水平[7.69(4.74,42.15)]显著高于对照组[1.02(0.51,4.23)],差异有统计学意义(U=28,P<0.01)。在验证集中,血清EVs hsa_circ_0005075在RSA组中的表达水平[4.96(1.73,8.89)]亦显著高于对照组[1.00(0.24,2.96)],差异有统计学意义(U=693,P<0.01)。ROC曲线显示,血清EVs hsa_circ_0005075对RSA具有较好的诊断价值(AUC^(ROC)=0.774),其敏感性和特异性分别为70.3%和75.0%。血清EVs hsa_circ_0005075的表达与A-TPO具有一定的相关性(r=0.298,P<0.05)。结论血清EVs hsa_circ_0005075在RSA患者中呈高表达,对RSA具有潜在的鉴别诊断价值。

肿瘤细胞胞外囊泡DNA特征分析

从肺腺癌A549细胞培养上清液中分离胞外囊泡(EVs),通过动态光散射(DLS)和透射电镜(TEM)分析得到EVs的大小约为100 nm,并在样品中检测到EVs的特异性标记TSG101。通过琼脂糖凝胶电泳检测发现,胞外囊泡DNA(evDNA)分子片段的大小在12 kb左右。根据evDNA测序数据选择特定evDNA开展PCR试验,实现其有效检测。对EVs进行脱氧核糖核酸酶Ⅰ(DNase I)或ATP依赖的DNA酶(PS酶)处理,证实evDNA以线性方式存在于囊泡外侧。通过末端转移酶(TdT)向evDNA末端添加poly-dA,使用oligo-dT珠对其进行捕获,进一步证明其线性表面分布。此外,建立TetO-DNA/TetR-GFP可视化系统,在荧光显微镜下观察到TetR-GFP蛋白与EVs上TetO-DNA的结合。流式细胞术和PCR试验证实,可用TetR-GFP蛋白实现对携带TetO-DNA EVs的富集。本研究证实了evDNA以线性的形式分布在EVs表面,为进一步研究其生物学功能提供了重要基础。

母乳胞外囊泡促进乳双歧杆菌BB-12生长的转录组学分析

胞外囊泡是母乳中的重要功能成分之一,作者所在实验室前期研究发现,母乳胞外囊泡能够显著促进乳双歧杆菌BB-12的生长,但具体机制不清楚。作者采用超速离心法与超滤法相结合从母乳中提取胞外囊泡,通过纳米颗粒追踪技术、透射电镜以及蛋白质免疫印迹法对母乳胞外囊泡进行了鉴定表征。利用转录组学技术分析母乳胞外囊泡促进乳双歧杆菌BB-12生长的关键基因。研究发现,添加母乳胞外囊泡后,乳双歧杆菌BB-12菌体中ABC寡肽转运系统相关基因pstC、pstA、metI,淀粉和蔗糖代谢相关基因BIF_02090,磷酸戊糖途径相关基因prsA、BIF_01321,D-氨基酸代谢相关基因murD、BIF_02122,乙醛酸和二羧酸代谢相关基因pccA的表达显著上升。结果表明,母乳胞外囊泡可能作为一种新型益生元促进婴幼儿肠道中双歧杆菌的生长,为母乳胞外囊泡在新一代母乳化奶粉中的开发应用提供了理论依据。

屎肠球菌细胞外囊泡对小鼠生长性能、肠道形态和粪便菌群的影响

【目的】探究屎肠球菌细胞外囊泡(Enterococcus faecium extracellular vesicles,Efm-EV)对小鼠生长性能、免疫、肠道形态和粪便菌群的影响,为屎肠球菌作为微生物饲料添加剂在动物生产中的推广应用提供理论依据。【方法】将20只雄性C57BL/6小鼠随机分为对照组和试验组,每组10个重复,每个重复1只小鼠。试验期为5 d,试验组小鼠每隔1 d灌胃含有500 μg的 Efm-EV悬液,每只灌胃150 μL;对照组小鼠灌胃等量PBS溶液。记录小鼠每天的采食量、试验开始和结束时的体重,计算小鼠的平均日增重、平均日采食量、料重比。【结果】与PBS处理相比,Efm-EV处理小鼠的终末体重 、平均日增重、平均日采食量、料重比没有显著变化。Efm-EV处理小鼠的血清IgA和IgG水平与PBS处理小鼠相比显著下降(P<0.05),而小鼠血清IL-10水平显著提升(P<0.05),TNF-α无显著变化。与PBS处理相比,Efm-EV处理小鼠十二指肠绒隐比显著提高(P<0.05),而小鼠十二指肠绒毛高度、隐窝深度,空肠和回肠的绒毛高度、隐窝深度、绒隐比无明显变化。灌胃Efm-EV处理小鼠粪便菌群在门水平上提高了厚壁菌门(Firmicutes)的细菌数量,降低了拟杆菌门(Bacteroidetes)的细菌数量;在科水平上提高了毛螺菌科(Lachnospiraceae)的丰度,降低了Muribaculaceae科的丰度;在属水平上显著提高了小鼠瘤胃球菌科UCG009 (Ruminococcaceae UCG 009)的丰度(P<0.05)。【结论】灌胃Efm-EV能够提高小鼠机体的抗炎水平,改善小鼠十二指肠形态结构,提高瘤胃球菌科UCG009的相对丰度。

微藻细胞外囊泡的研究进展

细胞外囊泡是由几乎所有类型的细胞产生并分泌到胞外的具双层磷脂结构的纳米级囊泡,作为蛋白质、核酸、脂质和代谢物等物质的载体在细胞间穿梭,行使物质传递和信息交流功能。微藻细胞也向环境中释放细胞外囊泡以介导细胞间通讯功能,在微藻的环境适应、营养运输、病毒感染和调节水体生态平衡等方面发挥重要作用。文章从概念、提取和富集方法、生物学特性和生理功能的角度介绍微藻源细胞外囊泡,归纳了常用的提取方法和表征手段的优点和不足,总结它们的结构、组成和生理特性,并探讨其在疾病治疗和纳米载药平台构建领域中的应用潜力和优势。对微藻源细胞外囊泡在食药递送载体应用领域存在的问题及未来的发展方向提出观点和建议,为将来微藻源细胞外囊泡的生理学功能研究及其在微藻产业和食药研发领域的应用提供新的思路与方法。微藻源EVs的生产及其在食药递送系统构建领域的应用研究有望成为微藻生物应用领域的发展趋势。

不同来源的细胞外囊泡在肝细胞癌发生进展中的作用

肝细胞癌(HCC)是最常见的原发性肝癌类型,也是癌症相关死亡的第三大原因,严重威胁人体健康,成为目前亟待解决的临床难题。细胞外囊泡(EV)是一种含有多种成分的膜囊泡,在HCC的发生和进展中发挥着重要作用,本文通过总结不同来源的EV对HCC的影响,分析EV对HCC的作用机制,以期为HCC的诊断及治疗提供新视角。

装载ACE2的植物来源细胞外囊泡防治PM_(2.5)暴露后细胞损伤

探究装载血管紧张素转化酶2(angiotensin converting enzyme 2,ACE2)的植物来源细胞外囊泡(plant-derived extracellular vesicles,PDEVs)在保护机体抵抗空气污染颗粒物(particulate matter,PM_(2.5))引发的呼吸系统损伤过程中的作用.基于葡萄提取PDEVs并装载ACE2过表达的质粒,通过CCK8实验、二氢乙锭(dihydroethidium,DHE)染色、蛋白免疫印迹、实时荧光定量多聚酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)等方法,探究改造后的PDEVs对PM_(2.5)暴露后人支气管上皮细胞(Beas-2B)的保护效果.PM_(2.5)暴露会造成Beas-2B细胞氧化应激、细胞凋亡增加,以及炎症因子增加,而装载ACE2的PDEVs能够有效递送ACE2,从而缓解PM_(2.5)诱导的细胞损伤.因此,PDEVs可作为潜在的递送载体,防治大气PM_(2.5)暴露引发的细胞凋亡及损伤.

间充质干细胞衍生的细胞外囊泡在调控心肌缺血再灌注损伤中的研究进展

缺血性心肌病是我国致死率最高的疾病,且随着人民生活水平的改善其的发病率仍在不断攀升[1]。以经皮冠状动脉介入治疗(percutaneous coro‐nary intervention,PCI)和冠状动脉旁路移植术为代表的血运重建策略是挽救缺血性心肌病患者生命、改善患者远期生存质量的有效手段,特别是随着技术的进步和设备的革新,PCI手术的适用范围不断扩大,已经成为最主要的血运重建手段.

星形胶质细胞外囊泡在卒中后认知障碍中的研究进展

卒中后认知障碍(PSCI)是卒中患者的常见并发症,以认知功能障碍为特征,直接影响患者生活质量。既往研究发现,星形胶质细胞在PSCI发病机制中发挥重要作用。此外,细胞外囊泡(EVs)已被公认为细胞间通讯中的重要递质,并通过携带和运输各种货物参与各种病理生理过程。星形胶质细胞外囊泡(ADEVs)可能与其他脑细胞进行交流,通过增强突触可塑性、调控神经炎症、调节血管生成和细胞自噬等过程改善PSCI。本综述阐明了ADEVs对PSCI发展的多方面影响,为研究PSCI的潜在机制提供新的策略,并进一步探讨ADEVs作为新型药物和生物标志物在诊断和治疗PSCI方面的潜在用途。

靶向HER2的通用型CAR-T细胞来源的细胞外囊泡的制备及功能鉴定

目的 利用可持续传代的T淋巴细胞系,制备携带靶向人表皮生长因子受体2(HER2)蛋白的嵌合抗原受体(CAR)的细胞外囊泡(EV),并检测其对HER2^(+)肿瘤细胞的杀伤能力。方法 采用分子克隆技术构建重组慢病毒质粒。利用成簇的规律间隔的短回文重复序列(CRISPR)/CRISPR相关蛋白9(Cas9)技术和慢病毒感染的方法构建底盘Jurkat细胞。流式细胞术检测底盘Jurkat细胞、嵌合抗原受体T(CAR-T)细胞和CAR-Jurkat细胞的构建。通过聚乙二醇6000(PEG6000)浓缩方法和细胞挤压方法制备EV;微粒子追踪分析(NTA)和Western blot法鉴定EV。萤光素酶报告基因系统检测细胞和EV对肿瘤细胞的杀伤作用。荧光显微镜观察免疫细胞对EV的吞噬作用。结果 酶切鉴定和基因测序结果表明重组质粒构建成功。流式细胞术结果显示底盘Jurkat细胞、 CAR-T细胞和CAR-Jurkat细胞顺利制备。NTA结果显示制备的EV大小正确。萤光素酶报告基因系统证明CAR-T细胞、 CAR-Jurkat细胞、 CAR-T EV和CAR-Jurkat EV对HER2+肿瘤细胞均具有靶向杀伤能力。荧光显微镜观察表明,提高CD47分子的表达水平能够减弱免疫细胞对通用型CAR-Jurkat EV的吞噬作用。结论 通用型CAR-T细胞来源EV能够靶向杀伤HER2+肿瘤细胞。