2024年细胞外囊泡研究进展与未来展望

2025-02-12 12:15:15 131阅读次数

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新春佳节之后，小伙伴们陆续回到实验室，开始了新的研究路程。回顾2024年，细胞外囊泡领域从过去的机制研究一家独大，逐渐转向了基础与应用并举的状态。才疏学浅的小编试着为大家整理了2024年值得关注的研究和应用进展，希望借此拾遗补艺，抛砖引玉。

① 神经系统

点击查看：Tau filaments are tethered within brain extracellular vesicles in Alzheimer's disease. Nat Neurosci

在阿尔茨海默病中，Tau蛋白丝被束缚在大脑细胞外囊泡内

该文献首次发现Tau丝主要由截短的Tau组成，并被富含内体-溶酶体蛋白的EV所包裹。该发现将指导EV介导的Tau组装和分泌的分子机制，并为靶向EV相关Tau作为AD潜在治疗方法和生物标志物研究提供依据。

点击查看：Intranasal delivery of small extracellular vesicles from specific subpopulation of mesenchymal stem cells mitigates traumatic spinal cord injury. J Control Release

鼻内递送来自特定间充质干细胞亚群的小细胞外囊泡可减轻创伤性脊髓损伤

在这项研究中，通过鼻内递送进行非侵入性给药，sEV在通过miR-27a-3p的转移抑制DLL4中发挥着至关重要的作用，从而促进血管生成并改善创伤性脊髓损伤后的功能恢复。

② 肿瘤与免疫

点击查看：Small extracellular vesicles carrying reovirus, tumor antigens, interferon-β, and damage-associated molecular patterns for efficient tumor treatment. J Control Release

携带呼肠孤病毒、肿瘤抗原、干扰素-β和损伤相关分子模式的小细胞外囊泡可用于有效的肿瘤治疗

在本研究中，作者在体外和体内检查了用溶瘤病毒 (Reo) 感染的肿瘤细胞释放的SEV治疗后的肿瘤细胞杀伤效率和先天免疫反应。结果表明Reo-SEV是一种有前途的溶瘤剂，并且SEV是溶瘤病毒的有效运载载体。

点击查看：Exosomal circSIPA1L3-mediated intercellular communication contributes to glucose metabolic reprogramming and progression of triple negative breast cancer. Mol Cancer

外泌体circSIPA1L3介导的细胞间通讯有助于葡萄糖代谢重编程和三阴性乳腺癌的进展

circSIPA1L3对乳腺癌进展和糖酵解具有刺激作用，并且可以通过外泌体运输并促进乳腺癌细胞的恶性行为。该研究强调了circSIPA1L3通过介导葡萄糖代谢的致癌作用，这可能成为乳腺癌有希望的诊断和预后生物标志物和潜在的治疗靶点。

③ 疫苗与病毒免疫

点击查看：Fc-empowered exosomes with superior epithelial layer transmission and lung distribution ability for pulmonary vaccination. Bioact Mater

具有优越的上皮层传输和肺分布能力的Fc赋能外泌体可用于肺部疫苗接种

该文章主要介绍了一种经Fc功能蛋白修饰的外泌体疫苗。该疫苗通过利用DC (Dendritic Cell) 来源的外泌体进行工程化改造，当气管内接种时，可穿透肺上皮细胞受体 (FcRn) ，诱导产生高滴度IgA抗体的产生，并刺激组织驻留的记忆T细胞，从而诱导肺粘膜免疫应答效果。

点击查看：A multiantigenic antibacterial nanovaccine utilizing hybrid membrane vesicles for combating Pseudomonas aeruginosa infections. J Extracell Vesicles

一种利用混合膜囊泡对抗铜绿假单胞菌感染的多抗原抗菌纳米疫苗

本文报道了一种多抗原抗菌纳米疫苗 (AuNP@HMV@SPs) 可对抗铜绿假单胞菌感染。这项研究强调该疫苗是一种安全有效的抗菌纳米疫苗，可同时针对细菌及其分泌的毒素，并为开发针对多药耐药病原体的多抗原抗菌疫苗提供了一个有希望的平台。

④ 疾病治疗

点击查看：Circulating Small Extracellular Vesicles Involved in Systemic Regulation Respond to RGC Degeneration in Glaucoma. Adv Sci

参与全身调节的循环小细胞外囊泡对青光眼中的RGC变性作出反应

玻璃体内注射来自青光眼患者的循环血浆衍生的sEV (PDEV) 可改善慢性眼高压 (COH) 小鼠的视网膜退化。升高的PDEV-miR-29可能意味着系统性调节以防止青光眼患者的RGC退化。这项研究为基于PDEV的青光眼诊断和神经退行性疾病的治疗策略提供了新的见解。

点击查看：Milk-derived extracellular vesicles functionalized with anti-tumour necrosis factor-α nanobody and anti-microbial peptide alleviate ulcerative colitis in mice. J Extracell Vesicles

用抗肿瘤坏死因子-α纳米抗体和抗菌肽功能化的牛奶来源的细胞外囊泡可缓解小鼠的溃疡性结肠炎

该文献证明了口服EV可有效缓解小鼠的溃疡性结肠炎 (UC) ，而细胞穿透肽可有效将生物制剂装入EV，以防止其在胃肠道中降解。这种治疗策略对UC很有前景，是一种简单且可推广的口服载药EV治疗其他疾病的方法。

⑤ 中草药

点击查看：Brucea javanica derived exosome-like nanovesicles deliver miRNAs for cancer therapy. J Control Release

中药鸦胆子衍生的外泌体样纳米囊泡递送miRNAs用于癌症治疗

作者首次分离了中药鸦胆子衍生的外泌体样纳米囊泡，发现其可作为一种高效的活性miRNA递送纳米平台发挥抑制乳腺癌生长、转移和血管生成的疗效，具有开发成为新型三阴性乳腺癌生物治疗药物的巨大潜力。

⑥ 肿瘤检测标志物

点击查看：Circulating tumor extracellular vesicles to monitor metastatic prostate cancer genomics and transcriptomic evolution. Cancer Cell

循环肿瘤细胞外囊泡监测转移性前列腺癌基因组学和转录组进化

如何更早的评估肿瘤对治疗的响应情况以便及时更改治疗策略是临床亟需解决的问题。这项研究探讨了循环肿瘤细胞EV在治疗过程中的变化，并证实循环肿瘤细胞EV成分分析是检测肿瘤治疗反应的潜在策略。

点击查看：Prostate cancer reshapes the secreted and extracellular vesicle urinary proteomes. Nat Commun

前列腺癌重塑尿液中细胞外囊泡和分泌蛋白质组

研究团队从190名未经治疗的男性中获取了全面的尿液蛋白质组。结果表明尿液EV可反映前列腺组织来源的蛋白质，能够准确非侵入性地区分恶性和良性前列腺病变，并对前列腺肿瘤进行风险分层。

⑦ 抗衰老与伤口愈合

点击查看：Small extracellular vesicles from young plasma reverse age-related functional declines by improving mitochondrial energy metabolism. Nature Aging

来自年轻血浆的细胞外囊泡通过改善线粒体能量代谢，逆转与年龄相关的功能下降

长期以来，换血疗法在逆转衰老方面的有效性一直是一个争论不休的话题，主要就是因为缺乏明确且令人信服的证据。该文献揭示了一个重大发现：年轻小鼠血液中的小细胞外囊泡 (sEVs) 具有显著延长寿命、恢复整体生理功能以及逆转与年龄相关的退行性变化的能力。

点击查看：Human adipose and umbilical cord mesenchymal stem cell-derived extracellular vesicles mitigate photoaging via TIMP1/Notch1. Signal Transduct Target Ther

人类脂肪和脐带间充质干细胞衍生的细胞外囊泡通过TIMP1/Notch1减轻光老化

AMSC-EV和HUMSC-EV治疗可改善皱纹和皮肤水分，同时减轻表皮和真皮的皮肤炎症和厚度改变。EV治疗可减缓衰老、降低活性氧 (ROS) 水平和DNA损伤，并减轻UVB引起的炎症，增强了表皮的细胞活力和迁移能力，并促进了光老化细胞模型中真皮的细胞外基质 (ECM) 重塑。

点击查看：Exosomal miRNA-26b-5p from PRP suppresses NETs by targeting MMP-8 to promote diabetic wound healing. J Control Release

PRP中的外泌体miRNA-26b-5p通过靶向MMP-8来抑制NET，从而促进糖尿病伤口愈合

PRP（富含血小板的血浆）-Exos miR-26b-5p通过靶向MMP-8抑制NET，减少中性粒细胞浸润，有效改善了糖尿病伤口愈合。这些发现为开发新的治疗策略以增强糖尿病足溃疡 (DFU) 患者的伤口愈合提供了宝贵的见解。

⑧ 细菌EV

点击查看：Bacterial extracellular vesicles as intranasal postbiotics: Detailed characterization and interaction with airway cells. J Extracell Vesicles

细菌胞外囊泡作为鼻内抗生素：详细表征和与气道细胞的相互作用

EcO83是一种益生菌大肠杆菌菌株，用于新生儿预防医院感染和腹泻。来源于EcO83的细胞外囊泡 (EV) 可能为活细菌提供一种更安全的替代品。EcO83 EV作为活细菌的后生物替代品显示出巨大的潜力，为治疗应用提供了更安全的选择。

点击查看：Lactobacillus Reuteri Vesicles Regulate Mitochondrial Function of Macrophages to Promote Mucosal and Cutaneous Wound Healing. Adv Sci

罗伊氏乳杆菌囊泡调节巨噬细胞的线粒体功能，促进粘膜和皮肤伤口愈合

这项研究首次揭示，人类共生罗伊氏乳杆菌(RMV) 分泌的MV通过调节伤口组织的炎症环境，显着促进粘膜和皮肤伤口愈合。开创了共生细菌MV在组织损伤修复中的重要性，并提出了组织损伤修复的新概念。

⑨ 植物EV

点击查看：Rice extracellular vesicles send defense proteins into fungus Rhizoctonia solani to reduce disease. Dev Cell

水稻细胞外囊泡将防御蛋白送入真菌立枯病菌 (Rhizoctonia solani) 以减少病害

水稻植物将防御蛋白包装到细胞外囊泡 (EVs) 中，并将其运送到真菌病原体立枯丝核菌中。从而对抗感染。这种机制代表了植物和病原体之间的一种蛋白质交换形式，有助于减少作物病害。

⑩ 环境相关

点击查看：Extracellular Vesicles Are Prevalent and Effective Carriers of Environmental Allergens in Indoor Dust. Environ Sci Technol

细胞外囊泡是室内灰尘中环境过敏原普遍且有效的载体

该研究发现室内灰尘中广泛存在含有过敏原的EVs。EVs的粒径和丰度与特定的环境因素相关，表现出长期的持久性和对环境压力的高抵抗力。与非EV过敏原相比，EV相关过敏原表现出更高的致敏性。此发现为环境过敏原研究提供新视角，为过敏防治提供策略依据。

? 临床研究

点击查看：Human placental mesenchymal stromal cell-derived small extracellular vesicles as a treatment for severe COVID-19: A double-blind randomized controlled clinical trial. J Extracell Vesicles

人胎盘间充质基质细胞衍生的小细胞外囊泡用于治疗重症COVID-19：一项双盲随机对照临床试验

本研究旨在研究人胎盘间充质基质细胞衍生的小细胞外囊泡 (hPMSC-sEVs) 治疗COVID-19的效果。结果表明，hPMSC-sEVs可显著降低干预组的死亡率。干预组和对照组的平均死亡时间分别为28.06天和11.10天。这项研究表明，hPMSC-sEVs可能是COVID-19重症患者的一种潜在治疗方法。

? 递送系统改进与优化

点击查看：Magnetic-field-driven targeting of exosomes modulates immune and metabolic changes in dystrophic muscle. Nat Nanotechnol

磁场驱动的外泌体靶向调节营养不良肌肉的免疫和代谢变化

该研究开发了一种具有磁定向能力的工程化EV。通过将Exomyo固定在铁磁纳米管上，实现了控制Exomyo的递送和定位到骨骼肌。在杜氏肌营养不良症的小鼠模型中协同促进有益的肌肉反应。

点击查看：Synthetic biology-based bacterial extracellular vesicles displaying BMP-2 and CXCR4 to ameliorate osteoporosis. J Extracell Vesicles

基于合成生物学的细菌细胞外囊泡展示BMP-2和CXCR4以改善骨质疏松症

基于合成生物学的细菌细胞外囊泡显着预防了卵巢切除 (OVX) 小鼠模型中的骨质疏松症。工程化的BEV-BC在体内表现出良好的骨靶向性和生物相容性，显着的促进BMSCs成骨分化的能力。作者利用合成生物学一步构建了具有骨靶向和骨形成功能的BEVs-BC，为OP提供了一种有效的策略，具有巨大的产业化潜力。