JEV | 2篇！清华大学尹航团队揭示外泌体在天然免疫信号通路中的调控机制

膜脂在小胞外囊泡(sEV)的形成中起着重要作用。然而，各种脂质在sEVs生物发生中的作用仍然知之甚少。磷脂肌醇磷酸酯(PIPs)是囊泡运输中最关键的一组脂质，可以响应各种细胞信号进行快速转换，从而影响囊泡的生成。由于检测生物样品中PIP含量低的挑战，PIP在sEVs中的功能研究不足。

2023年4月6日，清华大学尹航团队（靳学为第一作者）在Journal of Extracellular Vesicles（IF=17）在线发表题为“Exosomal lipid PIP regulates small extracellular vesicle secretion by modulating intraluminal vesicle formation”的研究论文，该研究表明外泌体脂质PI4P通过调节腔内囊泡形成来调节小的细胞外囊泡分泌。该研究采用LC-MS/MS方法检测sEVs中的PIPs水平。该研究发现磷脂酰肌醇-4-磷酸(PI4P)是巨噬细胞来源的sEVs中主要的PI-单磷酸。在脂多糖(LPS)刺激过程中，sEVs的释放呈时间依赖性调节，并与PI4P水平相关。

机制方面，LPS处理10 h内，LPS诱导产生I型干扰素抑制PIP-5-kinase-1-gamma的表达，从而增加多泡体(MVBs)上PI4P的含量，募集RAS癌基因家族成员RAB10促进sEV的产生。当LPS刺激延长至24 h时，热休克蛋白家族A成员5 (HSPA5)表达水平升高。PI4P与远离MVBs的高尔基或内质网上的HSPA5相互作用，破坏了sEV的持续快速释放。综上所述，该研究证明了LPS处理可诱导的sEV释放模型。诱导释放可能是由于PI4P调节作为sEVs分泌的腔内囊泡的产生。

另外，清华大学尹航团队（梁家琦为第一作者）在Journal of Extracellular Vesicles（IF=17）在线发表题为“STAM transports STING oligomers into extracellular vesicles, down-regulating the innate immune response”的研究论文，该研究报告了当STING在细胞中被激活时，来自这些细胞的EV携带STING低聚物。信号转导适配器分子1 (STAM)是一个与STING直接相互作用并促进STING转运到EV的转运蛋白。重要的是，STING易位进入EVs是STING降解的机制，抑制了先天免疫反应。综上所述，该研究阐明了STING转运到EV中的机制和功能，增加了对STING活性调控的认识。

各种脂质对于膜的生物物理特征是必不可少的，包括它们的生物分子层曲率、静电性和脂质填料，它们影响蛋白质的招募和信号转导。细胞外囊泡(EVs)是细胞分泌的具有脂质双分子层的纳米颗粒。脂质对于确保EVs的生物学特性非常重要。然而，EVs中脂质的相对丰度因细胞类型和状态而异。许多研究表明脂质在EVs的形成和识别中起着至关重要的作用。低水平的重要脂质（如PIP）在EVs中的功能尚不清楚。

磷脂肌醇磷酸酯(PIPs)是一组独特的脂类，在囊泡形成和运输中起指导作用。不同的PIPs是不同细胞器膜的标志。PIP转换是蛋白质募集的重要步骤。脂质在EVs生物发生中起着至关重要的作用，这一点已被广泛接受。然而，由于富集方法和分析技术有限，识别EVs中的PIPs的证据不足。除了一项方法学研究报道了在癌细胞系的外泌体中检测到PIPs之外，很少有研究报道了PIPs在EVs中的功能。

PI4P在LPS诱导早期和晚期调节sEV生成的机制模型（图源自Journal of Extracellular Vesicles ）

由于目前纯化特定EV亚群的限制，作者专门分析了一个直径小于0.22微米的小型EV（sEV）队列，沉淀在100, 000×g。sEVs以腔内囊泡(ILVs)的形式与核内小体内陷的管腔形成多囊泡体(MVBs)，从而与质膜运输和融合。对于ILV的形成，使用了运输(ESCRT)依赖通路和ESCRT不依赖通路所需的内体分选复合物。在囊泡形成和转运的过程中，涉及到细胞器与细胞骨架、分子马达和小GTPase的关联。脂质和蛋白质组成以及形成类型区分了MVBs的亚群。MVBs的不同类型会导致EVs的不同。PIPs不仅是膜脂组成的一部分，而且还与RAB GTPase相互作用以协助囊泡运输。系统研究PIPs在sEV生成中的作用，对于拓展sEV的生物发生机制和EVs的分类具有重要意义。

综上所述，该研究结果为诱导释放sEVs提供了证据，这是由LPS治疗引发的。这种诱导释放可能由PI5K1C损耗产生的sEVs中的PI4P通过LPS/IFN-β级联调控。在机制上，PI4P与效应蛋白HSPA5和RAB10相互作用，改变ILVs的生成，ILVs是sEVs的前体。sEVs中的PI4P用于生成分泌到细胞外空间的ILVs。

原文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/jev2.12319

转自：“iNature”微信公众号

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