外泌体(Exosome),是细胞外囊泡(EV)的一种主要类型,是直径为30至150nm的纳米大小的膜结构,大多数细胞都会分泌外泌体。外泌体存在于各种生物体液中,通过其携带的蛋白质、核酸、脂质和代谢物等来发挥细胞间通讯功能,参与免疫应答、代谢和心血管疾病、神经退行性疾病以及病症进展等多种生理和病理过程。在内体转变为成熟多囊泡内体(MVE)的过程中,内体膜向腔内出芽形成腔内囊泡(ILV),MVE与细胞膜融合释放ILV到细胞外,即形成外泌体。抗体亲和法和密度梯度离心法,虽然可以提取到高纯度的外泌体,但不能提取完整外泌体。外泌体label free
外泌体携带的与疾病进展紧密关联的分子标志物可用于疾病进展的监视、检测和诊断,是一种潜在的非侵入性生物标志物。由于外泌体本身可以作为抗原提呈小泡,且有较长的循环半衰期,可用于免疫学相关研究,同时,源自ai细胞的外泌体可以被工程化,发挥免疫刺激作用,可作为中流疫苗应用于ai症的免疫zhiliao。此外,外泌体稳定而广fan地分布在qi官和组织中,具有低免疫原性、高耐受性等特点,且良好的膜渗透性可使其通过血脑屏障,因此可用作组织和qi官特异药物输送系统,兼有高输送效率和低副作用。因此,外泌体适合用作药物载体递送zhiliao剂(如阿霉素或姜黄素),zhiliao性miRNA、siRNA等核酸和蛋白质,运送至靶位点后实现靶向zhiliao。外泌体迁移有望在外泌体和微囊泡生理功能的分析研究上起重大贡献。
与PC-3细胞相比,PC-3细胞外泌体中含有较高丰度的鞘糖脂、鞘磷脂、胆固醇和磷脂酰丝氨酸。外泌体常见的表面蛋白质包括四跨膜蛋白(如CD63、CD9、CD81)、黏附蛋白(如L1CAM、LAMP2)、整合素和糖蛋白(如纤连蛋白)等,而外泌体囊泡内蛋白质则与来源细胞内的蛋白质密切相关,包含例如热休克蛋白(HSP70、HSP90)和细胞骨架蛋白(actin、tubulin、cofilin)等。除此之外,外泌体中还携带有来源细胞的miRNAs、mRNAs、non-codingRNAs、circularRNAs和DNA等遗传物质。外泌体的完整囊泡结构能够保护其内部生物分子不受体液中各种酶的影响从而保持其完整性和生物活性。
尺寸排除色谱法是使用聚合物凝胶或类似的固定相柱进行外泌体分离的技术,样品以重力滴落的方式收集。流体力学半径较小的样品组分进入凝胶孔隙后,需耗费相对较长的时间通过凝胶柱,导致延迟洗脱,实现不同粒径大小颗粒分离。尺寸排除色谱法可以与差速离心法结合而不会明显损失外泌体,保证产量的同时可有效去除杂质蛋白,更适合目标蛋白质组学和miRNA的分析。静水过滤透析法主要利用静水压力迫使样品中不同特定大小分子先后通过透析管,其中溶剂和小溶质很容易通过透析管,而较大的颗粒,如外泌体和其他囊泡,仍留在透析管中而被收集。外泌体中含有丰富的蛋白质和遗传物质DNA以及RNA等。
外泌体是细胞间信息传递的重要“信使”,可通过三种方式介导细胞通讯:(1)外泌体以旁分泌的方式与靶细胞相互作用,通过受体–配体作用黏附到靶细胞表面,随后被内吞入靶细胞,或直接将内容物释放到靶细胞内,从而激huo靶细胞;(2)外泌体的胞外膜蛋白可以被蛋白酶切割,产生的片段可以与靶细胞的细胞表面受体结合,从而激huo靶细胞;(3)外泌体还可以与靶细胞直接接触发生膜融合,导致外泌体中的蛋白和核酸非选择性转移到目标细胞,从而引起靶细胞的响应。通过介导细胞间的通讯,外泌体不jin能够参与多种生理过程,比如消除胞内陈旧分子、呈递抗原、分化调节性T淋巴细胞或髓样细胞以抑制免疫反应,而且还可以参与疾病形成的病理过程,如通过与受体细胞的相互作用传播病原物质、促进中流转移过程中的血管生长和中流细胞迁移。有关外泌体分泌和摄取及其组成、“运载物”和相应功能的精确分子机制刚刚开始研究。外泌体label free
临床前研究的证据表明干细胞释放的外泌体可作为心肌修复的潜在无细胞治理剂。外泌体label free
在20世纪80年代,外泌体被描述为从网织红细胞分泌的内体来源的囊泡。人们对这些细胞外囊泡的兴趣逐渐增加,因为它们似乎参与了很多细胞过程。外泌体携带蛋白质、脂质和RNAs,介导体内不同细胞类型之间的细胞间通讯,从而影响正常和病理状态。只有近,科学家才认识到将外泌体与其他类型的细胞外囊泡分开的困难,这排除了特定功能对不同类型分泌的囊泡的明确归因。为了阐明这个复杂但正在发展的科学领域,该综述着重于外泌体和其他分泌的细胞外囊泡的定义。讨论了它们的生物发生,分泌及其后续的命运,因为它们的功能依赖于这些重要过程。外泌体label free
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