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外泌体研究的10种思路
1302 人阅读发布时间：2023-11-02 16:56
近年来，以外泌体为研究对象的研究日益增加，不仅体现在外泌体的高分文章不断涌现，而且近几年国家自然科学基金的资助项目中，外泌体相关项目的比例呈指数增长。说明外泌体已成为当前生命科学/基础医学研究的一大热点，聚焦了众多研究人员的强烈兴趣。
外泌体是直径为30-100nm多泡体（MVB）的腔内囊泡（ILV），其成分包括受体、转录因子、酶、细胞外基质蛋白、脂质、核酸（DNA、mRNA和miRNA）和代谢物。外泌体与众多疾病的发生发展密切相关，已有研究表明外泌体在免疫反应、炎症、肿瘤、代谢紊乱、血管生成等过程中均发挥作用。此外，外泌体在血浆和尿液等生物体液中表达非常稳定，对疾病早期诊断具有十分重要的临床意义，具有极大作为生物标志物的潜力。了解外泌体的生物组成、与疾病的发生发展关系，深入探索与之相关的分子机制，将有助于疾病的诊断和治疗，可为临床治疗疾病提供新靶点，设计药物提供新思路。
今天，博主为大家整理了10篇近期发表的外泌体相关高分文章（IF>10），另附每篇文章的分子机制图和原文链接，有助于了解外泌体研究思路，建议大家收藏，感兴趣的文章可跳转具体链接研读全文。
1. Breast cancer exosomes contribute to pre-metastatic niche formation and promote bone metastasis of tumor cells
Theranostics (IF 11.556)
Pub Date: 2021-01-01
分子机制：首先，原位植入高转移性乳腺癌SCP28细胞导致破骨细胞活性增加和骨密度降低，促进破骨细胞形成有助于形成肿瘤细胞转移前微环境。此外，SCP28细胞分泌的外泌体是促进破骨细胞分化和活化的关键因素，可加速骨损伤并重建骨转移微环境。从机制上讲，SCP28 细胞分泌的外泌体所携带的 miR-21通过调节 PDCD4 蛋白水平促进破骨细胞生成，进而促进转移前微环境的形成。此外，乳腺癌骨转移患者血清外泌体中miR-21水平显著高于其他亚群，反映了miR-21作为乳腺癌骨转移临床诊断和治疗潜在靶点的重要性。
原文链接：https://www.thno.org/v11p1429.htm
2. Exosomal ANGPTL1 attenuates colorectal cancer liver metastasis by regulating Kupffer cell secretion pattern and impeding MMP9 induced vascular leakiness
J Exp Clin Cancer Res (IF 11.16)
Pub Date: 2021-01-07
分子机制：结直肠癌（CRC）肿瘤外泌体中的ANGPTL1蛋白水平显著下调，外泌体中的ANGPTL1能抑制结直肠癌肝转移的发生，并且抑制肝脏转移前壁龛（pre-metastatic niches, PMNs）的血管渗漏。此外，外泌体ANGPTL1主要被库普弗细胞（Kupffer cell, KCs）吸收并调节KCs的分泌模式，防止肝血管渗漏以重塑肝脏PMNs。具体分子机制：外泌体ANGPTL1通过抑制JAK2-STAT3信号通路，下调KCs中的MMP9水平，从而抑制PMNs的血管渗漏。
原文链接：https://jeccr.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13046-020-01816-3#Sec22
3. Epithelial exosomal contactin-1 promotes monocyte-derived dendritic cell–dominant T-cell responses in asthma
Journal of Allergy and Clinical Immunology (IF 10.793)
Pub Date: 2021-05-04
分子机制：体内外实验表明，来自屋尘螨刺激的气道上皮细胞的外泌体（HDM-AEC-EXO）促进单核细胞来源的树突状细胞（DC）的招募、增殖、迁移和活化。外泌体中的CNTN1是促进哮喘发生的一个关键参与者，其促进DC的招募、增殖、迁移和过敏性气道炎症。在细胞和小鼠模型中，进行RNA干扰CNTN1和Notch通路抑制剂证实CNTN1介导DC的激活、TH2细胞/TH17细胞免疫反应是依赖Notch2信号通路。此外，哮喘患者体内CNTN1显著升高与TH2细胞介导的免疫反应呈正相关。
原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S009167492100720X?via%3Dihub#undfig1
4. High-fat diet-induced upregulation of exosomal phosphatidylcholine contributes to insulin resistance
Nat Commun (IF 14.919)
Pub Date: 2021-01-11
分子机制：高脂肪饮食 (HFD) 会降低胰岛素敏感性，HFD饲养的肥胖小鼠或II型糖尿病患者粪便中分离的外泌体处理瘦小鼠后诱导胰岛素抵抗。HFD 改变了肠上皮外泌体的脂质组成，瘦小鼠来源的外泌体(L-Exo)主要是PE ，而肥胖小鼠来源的外泌体(H-Exo)主要是磷脂酰胆碱 (PC)。从机制上讲，HFD诱导的H-Exo 被巨噬细胞和肝细胞摄取，H-Exo中PC显著增加，PC可与肝细胞中表达的AhR结合并活化芳烃受体（AhR），抑制胰岛素反应并抑制激活胰岛素通路所必需基因的表达，包括IRS-2及其下游基因PI3K和Ak从而抑制胰岛素信号通路。
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-020-20500-w
5. Myeloid-Cell-Specific IL-6 Signaling Promotes MicroRNA-223-Enriched Exosome Production to Attenuate NAFLD-Associated Fibrosis
Hepatology (IF 17.425)
Pub Date: 2021-07
分子机制：非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）和非酒精性脂肪性肝炎（NASH）患者血清 IL-6 和可溶性IL-6 α受体 (sIL-6Rα)水平均升高。与野生型小鼠相比，高脂肪饮食 (HFD)喂养的Il6敲除 (Il6 KO) 小鼠具有更严重的肝损伤和纤维化，但炎症较少；肝细胞特异性Il6ra KO小鼠有更多的脂肪变性和肝损伤，而髓系特异性Il6ra KO小鼠导致肝浸润巨噬细胞 (IM) 和中性粒细胞数量减少，细胞死亡增加，但肝纤维化 (LF) 较严重。具体分子机制而言，IL-6 促进骨髓细胞释放富含miR-223的外泌体，然后将其转移到肝细胞中以靶向抑制促纤维化基因的表达，包括Taz、Nlrp3、Cxcl10和胰岛素样生长因子1受体 (Igf1r) ，从而抑制 NAFLD相关的肝纤维化。
原文链接：https://aasldpubs.onlinelibrary.wiley.com
外泌体是直径为30-100nm多泡体（MVB）的腔内囊泡（ILV），其成分包括受体、转录因子、酶、细胞外基质蛋白、脂质、核酸（DNA、mRNA和miRNA）和代谢物。外泌体与众多疾病的发生发展密切相关，已有研究表明外泌体在免疫反应、炎症、肿瘤、代谢紊乱、血管生成等过程中均发挥作用。此外，外泌体在血浆和尿液等生物体液中表达非常稳定，对疾病早期诊断具有十分重要的临床意义，具有极大作为生物标志物的潜力。了解外泌体的生物组成、与疾病的发生发展关系，深入探索与之相关的分子机制，将有助于疾病的诊断和治疗，可为临床治疗疾病提供新靶点，设计药物提供新思路。
今天，博主为大家整理了10篇近期发表的外泌体相关高分文章（IF>10），另附每篇文章的分子机制图和原文链接，有助于了解外泌体研究思路，建议大家收藏，感兴趣的文章可跳转具体链接研读全文。
1. Breast cancer exosomes contribute to pre-metastatic niche formation and promote bone metastasis of tumor cells
Theranostics (IF 11.556)
Pub Date: 2021-01-01
分子机制：首先，原位植入高转移性乳腺癌SCP28细胞导致破骨细胞活性增加和骨密度降低，促进破骨细胞形成有助于形成肿瘤细胞转移前微环境。此外，SCP28细胞分泌的外泌体是促进破骨细胞分化和活化的关键因素，可加速骨损伤并重建骨转移微环境。从机制上讲，SCP28 细胞分泌的外泌体所携带的 miR-21通过调节 PDCD4 蛋白水平促进破骨细胞生成，进而促进转移前微环境的形成。此外，乳腺癌骨转移患者血清外泌体中miR-21水平显著高于其他亚群，反映了miR-21作为乳腺癌骨转移临床诊断和治疗潜在靶点的重要性。
原文链接：https://www.thno.org/v11p1429.htm
2. Exosomal ANGPTL1 attenuates colorectal cancer liver metastasis by regulating Kupffer cell secretion pattern and impeding MMP9 induced vascular leakiness
J Exp Clin Cancer Res (IF 11.16)
Pub Date: 2021-01-07
分子机制：结直肠癌（CRC）肿瘤外泌体中的ANGPTL1蛋白水平显著下调，外泌体中的ANGPTL1能抑制结直肠癌肝转移的发生，并且抑制肝脏转移前壁龛（pre-metastatic niches, PMNs）的血管渗漏。此外，外泌体ANGPTL1主要被库普弗细胞（Kupffer cell, KCs）吸收并调节KCs的分泌模式，防止肝血管渗漏以重塑肝脏PMNs。具体分子机制：外泌体ANGPTL1通过抑制JAK2-STAT3信号通路，下调KCs中的MMP9水平，从而抑制PMNs的血管渗漏。
原文链接：https://jeccr.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13046-020-01816-3#Sec22
3. Epithelial exosomal contactin-1 promotes monocyte-derived dendritic cell–dominant T-cell responses in asthma
Journal of Allergy and Clinical Immunology (IF 10.793)
Pub Date: 2021-05-04
分子机制：体内外实验表明，来自屋尘螨刺激的气道上皮细胞的外泌体（HDM-AEC-EXO）促进单核细胞来源的树突状细胞（DC）的招募、增殖、迁移和活化。外泌体中的CNTN1是促进哮喘发生的一个关键参与者，其促进DC的招募、增殖、迁移和过敏性气道炎症。在细胞和小鼠模型中，进行RNA干扰CNTN1和Notch通路抑制剂证实CNTN1介导DC的激活、TH2细胞/TH17细胞免疫反应是依赖Notch2信号通路。此外，哮喘患者体内CNTN1显著升高与TH2细胞介导的免疫反应呈正相关。
原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S009167492100720X?via%3Dihub#undfig1
4. High-fat diet-induced upregulation of exosomal phosphatidylcholine contributes to insulin resistance
Nat Commun (IF 14.919)
Pub Date: 2021-01-11
分子机制：高脂肪饮食 (HFD) 会降低胰岛素敏感性，HFD饲养的肥胖小鼠或II型糖尿病患者粪便中分离的外泌体处理瘦小鼠后诱导胰岛素抵抗。HFD 改变了肠上皮外泌体的脂质组成，瘦小鼠来源的外泌体(L-Exo)主要是PE ，而肥胖小鼠来源的外泌体(H-Exo)主要是磷脂酰胆碱 (PC)。从机制上讲，HFD诱导的H-Exo 被巨噬细胞和肝细胞摄取，H-Exo中PC显著增加，PC可与肝细胞中表达的AhR结合并活化芳烃受体（AhR），抑制胰岛素反应并抑制激活胰岛素通路所必需基因的表达，包括IRS-2及其下游基因PI3K和Ak从而抑制胰岛素信号通路。
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-020-20500-w
5. Myeloid-Cell-Specific IL-6 Signaling Promotes MicroRNA-223-Enriched Exosome Production to Attenuate NAFLD-Associated Fibrosis
Hepatology (IF 17.425)
Pub Date: 2021-07
分子机制：非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）和非酒精性脂肪性肝炎（NASH）患者血清 IL-6 和可溶性IL-6 α受体 (sIL-6Rα)水平均升高。与野生型小鼠相比，高脂肪饮食 (HFD)喂养的Il6敲除 (Il6 KO) 小鼠具有更严重的肝损伤和纤维化，但炎症较少；肝细胞特异性Il6ra KO小鼠有更多的脂肪变性和肝损伤，而髓系特异性Il6ra KO小鼠导致肝浸润巨噬细胞 (IM) 和中性粒细胞数量减少，细胞死亡增加，但肝纤维化 (LF) 较严重。具体分子机制而言，IL-6 促进骨髓细胞释放富含miR-223的外泌体，然后将其转移到肝细胞中以靶向抑制促纤维化基因的表达，包括Taz、Nlrp3、Cxcl10和胰岛素样生长因子1受体 (Igf1r) ，从而抑制 NAFLD相关的肝纤维化。
原文链接：https://aasldpubs.onlinelibrary.wiley.com