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。外泌体作为核酸分子的药物载体主要用于基因治理。外泌体吞噬实验
微流控芯片是一种可兼容多种外泌体分离方法的新兴检测平台,这些方法包括免疫亲和分离、膜过滤、纳米线捕获、声纳米过滤和确定性侧向位移分选等。微流控装置是由几十到几百微米的不同直径微通道网络组成的紧凑单元,能够处理皮升到微升范围内的黏性介质样品;且根据特定的功能,微通道可以相互连接,使用额外的特定装置来微调流体运动。微流控技术能够以极高的准确性和特异性在微尺度上重现众多实验室过程,取代昂贵的设备,基于微流控技术的电化学外泌体检测芯片已经受到广fan关注。血液外泌体PKH26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。
外泌体mirRNA和蛋白质被认为是NSCLC的预后因子。Dejima等在研究NSCLC患者预后的生物标志物时发现,外泌体miR-4257和miR-21的含量显着上升。此外,还有研究表明,低水平miR-146a-5p的NSCLC患者较高水平miR-146a-5p的NSCLC患者有更高的复发率。Sandfeld-Paulsen等在研究276例NSCLC患者血浆的外泌体时发现,NY-ESO-1是单独对低生存率有显着影响的标志物。Silva等利用TaqMan低密度芯片的方法系统分析了28位NSCLC患者体内的365种miRNA,其中let-7f、miR-30e-3p和miR-20b表达均下调,进一步研究发现,let-7f和miR-30e-3p水平可以区分早期和晚期NSCLC患者,高水平let-7f和miR-30e-3p与不良预后密切相关。
外泌体在各种疾病的诊断和治理中的应用研究火热。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。此外,能够向病变细胞输送功能性物质的特性使外泌体有潜力作为基因和药物递送的载体。有研究总结了从外泌体中筛选的生物标志物,可用于疾病的诊断、预后及治理。外泌体在生物液体中宽泛分布,包括血液、尿液、唾液、胸腹水、脑脊液、胆汁、乳汁以及泪液等,其复杂的内容物被认为是疾病诊断的无创或微创生物标志物,具有检测包括病症在内的许多病理状况的潜力,可以用于对心血管疾病和病症等多种疾病的诊断和监测。外泌体的功能取决于其所来源的细胞类型。
外泌体含有的信号分子能反映分泌细胞的生理状态和功能状态,甚至还会包含细胞病态相关的分子信息,从而提供了丰富的潜在的生物标志物分子源。瘤细胞分泌的外泌体通过对大分子物质的转移和传递调节临近或远处瘤生长的微环境,对促瘤生成及瘤增生、转移发挥着不同的调节作用。瘤细胞分泌的外泌体还可以通过诱导耐药和免疫抑制来促进瘤的发展。外泌体能在4℃保存96h,或是在-70℃下保存更长时间,这些特点使得外泌体可应用于瘤的早期诊断和预后判断。靶向瘤的外泌体的标志物可能为瘤疾病的诊断和治理提供新的指标和途径,对高危人群早期诊断和早期治理以降低或减缓瘤病例的发生上发挥着重要的作用。日本和光着眼于巨噬细胞的外泌体受体Tim4蛋白,制备Tim4细胞外域与磁珠结合的“Tim4磁珠”。血清外泌体融合实验
科学家也尝试利用外泌体的压制发病机制功能。外泌体吞噬实验
人体内多种细胞及体液均可分泌外泌体,包括内皮细胞、免疫细胞、血小板、平滑肌细胞等。当其由宿主细胞被分泌到受体细胞中时,外泌体可通过其携带的蛋白质、核酸、脂类等来调节受体细胞的生物学活性。外泌体介导的细胞间通讯主要通过以下三种方式:一是外泌体膜蛋白可以与靶细胞膜蛋白结合,进而唤醒靶细胞细胞内的信号通路。二是在细胞外基质中,外泌体膜蛋白可以被蛋白酶剪切,剪切的碎片可以作为配体与细胞膜上的受体结合,从而唤醒细胞内的信号通路。有报道称一些外泌体膜上蛋白在其来源细胞膜上未能检测出。三是外泌体膜可以与靶细胞膜直接融合,非选择性的释放其所含的蛋白质、mRNA以及microRNA。外泌体吞噬实验