瘤转移是病症致死的首要原因。长久以来,对瘤转移机理的研究一直聚焦于瘤与机体之间的相互作用。然而在近年来,由于外泌体被发现可以作为包括瘤在内细胞之间信息传递的一种新方式,瘤转移研究领域再度变得火热起来。我所(瘤转移的预警和预防研究所)以谢晓东博士为首的外泌体研究小组一直致力于研究瘤转移与外泌体之间的联系,已取得一系列成果。外泌体是指包含了复杂RNA和蛋白质的小膜泡(30-150nm),现今,其特指直径在40-100nm的盘状囊泡。多种细胞在正常及病理状态下均可分泌外泌体。其主要来源于细胞内内溶酶体微粒内陷形成的多囊泡体,经多囊泡体外膜与细胞膜融合后释放到胞外基质中。外泌体是细胞在特定条件下分泌的小囊泡,是细胞间传递信号,相互沟通和影响的重要工具。血浆外泌体的提取
外泌体的组成较为复杂,其内含有多种生物大分子,如:核酸(双链DNA和各种RNA亚型)、蛋白质和脂质。这些分子被外泌体携带进入血液循环,而后被靶细胞吸收,从而调节靶细胞基因表达和细胞功能。此外,外泌体相关的miRNA作为短单链和非编码RNA分子,调节致病基因或抑病基因的表达,参与细胞分化、细胞凋亡及细胞信号的传导。有研究表明,外泌体能影响种瘤微环境的形成、增强种瘤细胞的侵袭和转移能力、介导种瘤免疫压制及参与种瘤放化疗抵抗进而促进种瘤的发展。外泌体试剂盒外泌体与各种疾病的相关性被检测出,特别是血液中释放的病细胞来源的外泌体。
外泌体中存在着某些特定的蛋白质、脂质和多糖,基于抗原–抗体特异性识别和结合作用原理,可将外泌体从其他组分中分离出来。四次跨膜蛋白家族、脂膜、膜联蛋白、上皮细胞黏附分子或肝素等都可以作为抗原,而捕获外泌体的抗体可以附着在平板、磁珠、二氧化硅、树脂、膜亲和过滤器、纤维素滤膜、聚酰氨基胺树状聚合物表面和微流控器件上。常用方法有酶联免疫吸附法和磁珠法等。酶联免疫吸附法使用聚苯乙烯微孔板作为抗体附着介质,其结果用吸光度值表示,该方法可以快速分析已知表面生物标志物的表达,也可以瞬时读出外泌体的产量和特异性。磁珠法多使用共价包覆链霉亲和素的磁珠,与样品一起孵育后可通过磁泳将被结合的外泌体从样品组分中分离出来。鉴于微米级磁珠可赋予更大的接触面积,该方法不jin具有高度特异性,还具有比超速离心更高的外泌体产率。
科学家也尝试利用外泌体的压制发病机制功能。例如,类风湿关节炎患者的滑膜成纤维细胞所释放的外泌体,高浓度集聚诱导细胞死亡的TNF-α,可使类风湿关节炎恶化。通过上述介绍可以知道症状细胞来源的外泌体含有与症状进展相关的分子,神经细胞来源的外泌体含有与神经退行性疾病相关的分子,因此,通过压制或去除这些外泌体,有希望压制疾病发生。随着今后的研究发展,外泌体功能逐步清晰,并扩大临床应用,有望将外泌体应用在各种疾病医治上。甚至可尝试利用外泌体将siRNA和抗药剂等运输到目标细胞中。外泌体的复杂性,为疾病检测和监测提供了一个多指标的诊断窗口。
外泌体作为疾病诊断的标志物具有其独特优势:(1)与正常细胞相比,病变细胞产生的外泌体在分泌量和内容物方面存在明显差异。病变的细胞和组织能够产生更多外泌体。(2)由于特殊的生成方式,外泌体的组成不同于来源细胞。其内包含的一些特异性蛋白质能够揭示外泌体的起源、结构和运输方式,有利于深入了解外泌体的产生机制。(3)病变细胞分泌的外泌体通过胞吐的过程进入血液、尿液等体液,囊泡状结构能够保护外泌体内部生物分子不受体液中蛋白酶、磷酸酶、核酸酶等干扰,有利于保持其结构完整和生物活性,通过对此类体液进行分析可以实现疾病的无创或微创检测。不同肝脏疾病中,细胞分泌的外泌体所携带的核酸和蛋白组分之间存在差异。组织外泌体质谱
干细胞外泌体可以有效活化提高细胞能量加速细胞排毒、淡化色斑。血浆外泌体的提取
已经有许多关于外泌体作用的报导,根据这些现象实验中,从体液和培养上清中高纯度提取的高纯度外泌体,在活内是否真的能发生作用尚未能确定。确认外泌体生理作用的单独方法就是明确外泌体的释放机制,通过促进或压制释放机制,分析会引起何种生理作用,这是进一步研究的发展方向。甚至活内的外泌体动态(哪个外泌体迁移至何处)也会成为今后需要努力研究的重要课题。实际上,用PS亲和法提取的人白血病细胞释放的外泌体,其纯度与超离心法和PEG沉淀法提取外泌体做比较,PS亲和法提取的外泌体,其蛋白特异性检测可高出10~100倍以上,几乎没有混入外泌体以外的蛋白,回收量高,操作重复性好。血浆外泌体的提取