The role of extracellular vesicles in the regulation of autophagy

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The interest of the scientific community in extracellular vesicles (EVs) is growing every year. EVCs are lipid membrane-limited vesicles containing hundreds of proteins and nucleic acids. BBs are secreted by almost all cells in the body and are able to circulate in the bloodstream for long periods of time. Also, one of the distinctive features of BBs is their ability to penetrate blood-tissue barriers. Not surprisingly, BBs have attracted attention primarily because they can potentially be used for the diagnosis and therapy of diseases. However, BBs also have a role in the normal functioning of the body. In addition to the already known examples of BB-mediated intercellular communication, there are recent examples of BBs regulating autophagy, at least in nerve cells. Depending on the type of recipient cell, BBs can both activate and inhibit autophagy. Perhaps the regulation of autophagy in the brain involves intercellular signaling involving BBs.

About the authors

A. A. Yakovlev

Institute of Higher Nervous Activity and Neurophysiology, RAS; Research and Clinical Center for Neuropsychiatry of Moscow Healthcare Department

Author for correspondence.
Email: al_yakovlev@ihna.ru
Moscow, Russia; Moscow, Russia

References

  1. van Niel G., Carter D.R.F., Clayton A., Lambert D.W., Raposo G., Vader P. // Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2022. V. 23. № 5. P. 369–382.
  2. Amarasinghe I., Phillips W., Hill A.F., Cheng L., Helbig K.J., Willms E., Monson E.A. // J. Extracell. Biol. 2023. V. 2. № 3. P. e77.
  3. Welsh J.A., Goberdhan D.C.I., O’Driscoll L., Buzas E.I., Blenkiron C., Bussolati B., Cai H., Di Vizio D., Driedonks T.A.P., Erdbrügger U., Falcon-Perez J.M., Fu Q.L., Hill A.F., Lenassi M., Lim S.K., Mahoney M.G., Mohanty S., Möller A., Nieuwland R., Ochiya T., Sahoo S., Torrecilhas A.C., Zheng L., Zijlstra A., Abuelreich S., Bagabas R., Bergese P., Bridges E.M., Brucale M., Burger D., Carney R.P., Cocucci E., Crescitelli R., Hanser E., Harris A.L., Haughey N.J., Hendrix A., Ivanov A.R., Jovanovic-Talisman T., Kruh-Garcia N.A., Ku’ulei-Lyn Faustino V., Kyburz D., Lässer C., Lennon K.M., Lötvall J., Maddox A.L., Martens-Uzunova E.S., Mizenko R.R., Newman L.A., Ridolfi A., Rohde E., Rojalin T., Rowland A., Saftics A., Sandau U.S., Saugstad J.A., Shekari F., Swift S., Ter-Ovanesyan D., Tosar J.P., Useckaite Z., Valle F., Varga Z., van der Pol E., van Herwijnen M.J.C., Wauben M.H.M., Wehman A.M., Williams S., Zendrini A., Zimmerman A.J.; MISEV Consortium; Théry C., Witwer K.W. // J. Extracell. Vesicles. 2024. V. 13. № 2. P. e12404.
  4. Jeppesen D.K., Zhang Q., Franklin J.L., Coffey R.J. // Trends Cell Biol. 2023. V. 33. № 8. P. 667–681.
  5. Kamerkar S., Lebleu V.S., Sugimoto H., Yang S., Ruivo C.F., Melo S.A., Lee J.J., Kalluri R. // Nature. 2017. V. 546. № 7659. P. 498–503.
  6. Khaspekov L.G., Yakovlev A.A. // Neurochem. J. 2023. V. 17. № 1. P. 1–9.
  7. Couch Y., Buzàs E.I., Di Vizio D., Gho Y.S., Harrison P., Hill A.F., Lötvall J., Raposo G., Stahl P.D., Théry C., Witwer K.W., Carter D.R.F. // J. Extracell. Vesicles. 2021. V. 10. № 14. P. e12144.
  8. Chargaff E. // J. Biol. Chem. 1945. V. 160. № 1. P. 351–359.
  9. Chargaff E., West R. // J. Biol. Chem. 1946. V. 166. № 1. P. 189–197.
  10. Wolf P. // Br. J. Haematol. 1967. V. 13. № 3. P. 269–288.
  11. Crawford N. // Br. J. Haematol. 1971. V. 21. № 1. P. 53–69.
  12. Nunez E.A., Wallis J., Gershon M.D. // Am. J. Anat. 1974. V. 141. № 2. P. 179–201.
  13. Harding C., Heuser J., Stahl P. // J. Cell Biol. 1983. V. 97. № 2. P. 329–339.
  14. Pan B.T., Johnstone R.M. // Cell. 1983. V. 33. № 3. P. 967–978.
  15. Johnstone R.M., Mathew A., Mason A.B., Teng K. // J. Cell. Physiol. 1991. V. 147. № 1. P. 27–36.
  16. Truman-Rosentsvit M., Berenbaum D., Spektor L., Cohen L.A., Belizowsky-Moshe S., Lifshitz L., Ma J., Li W., Kesselman E., Abutbul-Ionita I., Danino D., Gutierrez L., Li H., Li K., Lou H., Regoni M., Poli M., Glaser F., Rouault T.A., Meyron-Holtz E.G. // Blood. 2018. V. 131. № 3. P. 342–352.
  17. Brown C.W., Mercurio A.M. // Mol. Cell. Oncol. 2020. V. 7. № 3. P. 1730144.
  18. Wu J., Li Z., Wu Y., Cui N. // Cell Death Discov. 2024. V. 10. № 1. P. 1–9.
  19. Yan H., Zou T., Tuo Q., Xu S., Li H., Belaidi A.A., Lei P. // Signal Transduct. Target. Ther. 2021. V. 6. № 1. P. 1–16.
  20. Vidal M.J., Stahl P.D. // Eur. J. Cell Biol. 1993. V. 60. № 2. P. 261–267.
  21. Escola J.M., Kleijmeer M.J., Stoorvogel W., Griffith J.M., Yoshie O., Geuze H.J. // J. Biol. Chem. 1998. V. 273. № 32. P. 20121–20127.
  22. Johnstone R.M., Bianchini A., Teng K. // Blood. 1989. V. 74. № 5. P. 1844–1851.
  23. Raposo G., Nijman H.W., Stoorvogel W., Liejendekker R., Harding C.V., Melief C.J., Geuze H.J. // J. Exp. Med. 1996. V. 183. № 3. P. 1161–1172.
  24. Zitvogel L., Regnault A., Lozier A., Wolfers J., Flament C., Tenza D., Ricciardi-Castagnoli P., Raposo G., Amigorena S. // Nat. Med. 1998. V. 4. № 5. P. 594–600.
  25. Ratajczak J., Miekus K., Kucia M., Zhang J., Reca R., Dvorak P., Ratajczak M.Z. // Leukemia. 2006. V. 20. № 5. P. 847–856.
  26. Valadi H., Ekström K., Bossios A., Sjöstrand M., Lee J.J., Lötvall J.O. // Nat. Cell Biol. 2007. V. 9. № 6. P. 654–659.
  27. Skog J., Würdinger T., van Rijn S., Meijer D.H., Gainche L., Sena-Esteves M., Curry W.T., Carter B.S., Krichevsky A.M., Breakefield X.O. // Nat. Cell Biol. 2008. V. 10. № 12. P. 1470–1476.
  28. Théry C., Amigorena S., Raposo G., Clayton A. // Curr. Protoc. Cell Biol. 2006. V. 30. № 1. P. 3.22.1-3.22.29.
  29. Gruzdev S.K., Yakovlev A.A., Druzhkova T.A., Guekht A.B., Gulyaeva N.V. // Cell. Mol. Neurobiol. 2019. V. 39. № 6. P. 729–750.
  30. Lachenal G., Pernet-Gallay K., Chivet M., Hemming F.J., Belly A., Bodon G., Blot B., Haase G., Goldberg Y., Sadoul R. // Mol. Cell. Neurosci. 2011. V. 46. № 2. P. 409–418.
  31. Schiera G., Proia P., Alberti C., Mineo M., Savettieri G., Di Liegro I. // J. Cell. Mol. Med. 2007. V. 11. № 6. P. 1384–1394.
  32. Yakovlev A.A. // Biochem. Mosc. 2023. V. 88. № 4. P. 457–465.
  33. Frühbeis C., Kuo-Elsner W.P., Müller C., Barth K., Peris L., Tenzer S., Möbius W., Werner H.B., Nave K.-A., Fröhlich D., Krämer-Albers E.M. // PLOS Biol. 2020. V. 18. № 12. P. e3000621.
  34. Chaudhuri A.D., Dasgheyb R.M., DeVine L.R., Bi H., Cole R.N., Haughey N.J. // Glia. 2019. V. 68. № 1. P. 128–144.
  35. Chun C., Smith A.S.T., Kim H., Kamenz D.S., Lee J.H., Lee J.B., Mack D.L., Bothwell M., Clelland C.D., Kim D.-H. // Biomaterials. 2021. V. 271. P. 120700.
  36. Patel M.R., Weaver A.M. // Cell Rep. 2021. V. 34. № 10. P. 108829.
  37. Hayakawa K., Esposito E., Wang X., Terasaki Y., Liu Y., Xing C., Ji X., Lo E.H. // Nature. 2016. V. 535. № 7613. P. 551–555.
  38. Krämer-Albers E., Bretz N., Tenzer S., Winterstein C., Möbius W., Berger H., Nave K., Schild H., Trotter J. // Proteomics Clin. Appl. 2007. V. 1. № 11. P. 1446–1461.
  39. Yakovlev A.A. // Neurochem. J. 2022. V. 16. № 2. P. 121–129.
  40. Druzhkova T.A., Yakovlev A.A. // Neurochem. J. 2018. V. 12. № 3. P. 195–204.
  41. Gangadaran P., Rajendran R.L., Oh J.M., Hong C.M., Jeong S.Y., Lee S.-W., Lee J., Ahn B.-C. // Exp. Cell Res. 2020. V. 394. № 2. P. 112146.
  42. Ying W., Riopel M., Bandyopadhyay G., Dong Y., Birmingham A., Seo J.B., Ofrecio J.M., Wollam J., Hernandez-Carretero A., Fu W., Li P., Olefsky J.M. // Cell. 2017. V. 171. № 2. P. 372–384.e12.
  43. Rong Y., Liu W., Wang J., Fan J., Luo Y., Li L., Kong F., Chen J., Tang P., Cai W. // Cell Death Dis. 2019. V. 10. № 5. P. 1–18.
  44. Mizushima N., Komatsu M. // Cell. 2011. V. 147. № 4. P. 728–741.
  45. Kroemer G., Mariño G., Levine B. // Mol. Cell. 2010. V. 40. № 2. P. 280–293.
  46. Mizushima N., Yamamoto A., Matsui M., Yoshimori T., Ohsumi Y. // Mol. Biol. Cell. 2004. V. 15. № 3. P. 1101–1111.
  47. Alirezaei M., Kemball C.C., Flynn C.T., Wood M.R., Whitton J.L., Kiosses W.B. // Autophagy. 2010. V. 6. № 6. P. 702–710.
  48. Chen X., Kondo K., Motoki K., Homma H., Okazawa H. // Sci. Rep. 2015. V. 5. P. 12115.
  49. Kaushik S., Rodriguez-Navarro J.A., Arias E., Kiffin R., Sahu S., Schwartz G.J., Cuervo A.M., Singh R. // Cell Metab. 2011. V. 14. № 2. P. 173–183.
  50. Zhang K., Shi P., An T., Wang Q., Wang J., Li Z., Duan W., Li C., Guo Y. // Brain Res. 2013. V. 1519. P. 112–119.
  51. Komatsu M., Waguri S., Chiba T., Murata S., Iwata J., Tanida I., Ueno T., Koike M., Uchiyama Y., Kominami E., Tanaka K. // Nature. 2006. V. 441. № 7095. P. 880–884.
  52. Liang C.-C., Wang C., Peng X., Gan B., Guan J.-L. // J. Biol. Chem. 2010. V. 285. № 5. P. 3499–3509.
  53. Komatsu M., Waguri S., Koike M., Sou Y.-S., Ueno T., Hara T., Mizushima N., Iwata J.-I., Ezaki J., Murata S., Hamazaki J., Nishito Y., Iemura S., Natsume T., Yanagawa T., Uwayama J., Warabi E., Yoshida H., Ishii T., Kobayashi A., Yamamoto M., Yue Z., Uchiyama Y., Kominami E., Tanaka K. // Cell. 2007. V. 131. № 6. P. 1149–1163.
  54. Boland B., Kumar A., Lee S., Platt F.M., Wegiel J., Yu W.H., Nixon R.A. // J. Neurosci. 2008. V. 28. № 27. P. 6926–6937.
  55. Spilman P., Podlutskaya N., Hart M.J., Debnath J., Gorostiza O., Bredesen D., Richardson A., Strong R., Galvan V. // PloS One. 2010. V. 5. № 4. P. e9979.
  56. Martinez-Vicente M., Talloczy Z., Wong E., Tang G., Koga H., Kaushik S., de Vries R., Arias E., Harris S., Sulzer D., Cuervo A.M. // Nat. Neurosci. 2010. V. 13. № 5. P. 567–576.
  57. Sarkar S., Ravikumar B., Floto R.A., Rubinsztein D.C. // Cell Death Differ. 2009. V. 16. № 1. P. 46–56.
  58. Hetz C., Thielen P., Matus S., Nassif M., Court F., Kiffin R., Martinez G., Cuervo A.M., Brown R.H., Glimcher L.H. // Genes Dev. 2009. V. 23. № 19. P. 2294–2306.
  59. Malagelada C., Jin Z.H., Jackson-Lewis V., Przedborski S., Greene L.A. // J. Neurosci. 2010. V. 30. № 3. P. 1166–1175.
  60. Spencer B., Potkar R., Trejo M., Rockenstein E., Patrick C., Gindi R., Adame A., Wyss-Coray T., Masliah E. // J. Neurosci. Off. J. Soc. Neurosci. 2009. V. 29. № 43. P. 13578–13588.
  61. Winslow A.R., Chen C.-W., Corrochano S., Acevedo-Arozena A., Gordon D.E., Peden A.A., Lichtenberg M., Menzies F.M., Ravikumar B., Imarisio S., Brown S., O’Kane C.J., Rubinsztein D.C. // J. Cell Biol. 2010. V. 190. № 6. P. 1023–1037.
  62. Nixon R.A. // Nat. Med. 2013. V. 19. № 8. P. 983–997.
  63. Bové J., Martínez-Vicente M., Vila M. // Nat. Rev. Neurosci. 2011. V. 12. № 8. P. 437–452.
  64. Harris H., Rubinsztein D.C. // Nat. Rev. Neurol. 2012. V. 8. № 2. P. 108–117.
  65. Rong Y., Liu W., Lv C., Wang J., Luo Y., Jiang D., Li L., Zhou Z., Zhou W., Li Q., Yin G., Yu L., Fan J., Cai W. // Aging. 2019. V. 11. № 18. P. 7723–7745.
  66. Chen G., Tong K., Li S., Huang Z., Liu S., Zhu H., Zhong Y., Zhou Z., Jiao G., Wei F., Chen N. // Bioact. Mater. 2024. V. 35. P. 135–149.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».