外泌体可以由体内或体外培养的几乎所有类型的细胞分泌,并广fan存在于血浆、胆汁、尿液、母乳、唾液、胸腔积液、淋巴、胃酸、支气管肺泡灌洗液、脑脊液、眼泪、滑膜液、羊水、腹水、鼻分泌物和子宫抽吸物液体等体液中。目前,基于不同的分离原理,研究者建立了五种主要的提取纯化技术,分别为基于质量密度的超速离心技术、基于粒径大小的分离技术、基于溶解性质的聚合物沉淀技术、基于免疫亲和原理的分离技术和基于流体性质的微流控技术。外泌体研究相对困难,需要尽快开发操作简单、可提取高纯度外泌体的技术。什么是细胞外泌体
人体内多种细胞在正常及病理状态下均可分泌外泌体,包括干细胞、免疫细胞、内皮细胞、血小板及平滑肌细胞等。外泌体被包裹在坚硬的双层膜中。双层膜保护外泌体的内容物,使外泌体能够在组织中长距离移动。干细胞外泌体因在上皮组织的增殖、迁移、再生、炎症和瘢痕控制等方面的作用,有望成为“无细胞的细胞治理”工具。干细胞来源的外泌体可通过囊泡,将干细胞的精华部分——mRNA、miRNA、IncRNA及蛋白质等生物活性物质,打包运出干细胞体外。通过“细胞间高速公路”来“快递”到人体各个组织内。广州腹水外泌体外泌体就像是生物界的邮差,可以在细胞间运输和转移生物活性分子,是细胞间通讯交流的载体。
外泌体特指直径在30-150nm的囊泡,其主要来源于细胞内多囊泡体,经多囊泡体外膜与细胞膜融合后释放到胞外基质中。外泌体膜上富含参与外泌体运输的四跨膜蛋白家族(CD63,CD81和CD9)、热休克蛋白家族(HSP60,HSP70和HSP90),本示踪病毒使用CD63作为生物标记,通过将CD63与荧光蛋白偶联,带荧光的膜蛋白会在表达至外泌体膜上,便于后续进行、观察内化或其他实验。慢病毒载体的构建原理就是将HIV21基因组中的顺式作用元件(如包装信号、长末端重复序列)和编码反式作用蛋白的序列进行分离。
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。外泌体作为脑内种瘤和神经退行性疾病的新型标记物。
为了解决外泌体实验遇到的上述的各种问题,Wako研发出MagCapture™外泌体提取试剂盒PS(MagCapture™ExosomeIsolationKitPS)提取高纯度细胞外囊泡。外泌体膜含有分泌细胞源的蛋白和脂质,众所周知磷脂酰丝氨酸(PS)在活细胞通过翻转酶作用导向细胞膜内侧,暴露在外泌体膜外侧3)。另外,T-cellimmunoglobulindomainandmucindomain-containingprotein4(Tim4通过巨噬细胞进行细胞凋亡的吞噬受体)蛋白通过细胞外域IgV域与含有钙离子的PS结合4)。基于上述知识,我们利用Tim4固化磁珠,在钙离子存在下捕捉培养上清和血清等样品中的外泌体,再添加螯合剂洗脱外泌体,这种外泌体纯化方法是和金泽大学医学系免疫学华山教授共同开发,并取得了成功。5)这是迄今为止取代黄金标准超速离心法的新型外泌体纯化方法。几乎没有混入外泌体以外的蛋白,回收量高,操作重复性好。外泌体产生机理
外泌体作为核酸分子的药物载体主要用于基因治理。什么是细胞外泌体
外泌体可以调控星状细胞(HSC)活化,并参与HSC细胞迁移的进程。活化的HSC来源的外泌体中,CCN2表达升高,Twist1和miR-214表达被抑制,这些外泌体还能诱导静止的HSC细胞表达CCN2。此外,Twist1可以诱导miR-214表达从而抑制CCN2的表达。CCL4处理的外泌体和外泌体SK1/S1P会诱导HSC迁移。MSC分泌的外泌体可以有效减缓肝纤维化过程,这可能成为肝纤维化治理的靶点。研究显示,CP-MSC来源的外泌体miR-125b可以抑制Hedgehog信号通路的活化,抑制纤维化;而HUC-MSC分泌的外泌体可以逆转细胞形态和TGF-β1诱导的EMT进程,减弱肝纤维化。什么是细胞外泌体