外泌体的生物发生途径主要包括三个关键的检查点:ILV的形成,阻止MVEs的降解以及MVEs和细胞膜的融合,这三个检查点都包含在内体相关的囊泡运输过程中。RABGTPase定位到特定膜结构的表面,通过招募效应因子来调节相应膜结构的囊泡运输,例如,在内体溶酶体运输网络中,RAB5调节早期内体的形成及相互融合;内体膜上RAB5到RAB7的转换调节早期向晚期内体的转变;RAB7调节晚期内体/MVEs与溶酶体的融合来降解ILVs;RAB27调节MVEs与细胞膜的对接和融合来释放ILVs形成外泌体。内吞的膜蛋白,特别是受体酪氨酸激酶家族的表皮生长因子受体,定位到内体和MVEs,通过MVEs和溶酶体融合来进入溶酶体降解,此过程受多种RABGTPases和ESCRT复合体的调控。因外泌体内含mRNA、microRNA等核酸和蛋白质对相邻细胞具有交换信息的功能。细胞外泌体芯片
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CD9作为生物标记,通过将CD9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。携带有外源基因的慢病毒载体在慢病毒包装质粒、细胞系的辅助下,经过病毒包装成为有ganran力的病毒颗粒,通过ganran细胞或组织,实现外源基因在细胞或组织中表达。外泌体rna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。
外泌体起源于多泡体,以细胞管腔内囊泡的形式存在.细胞的胞吞形成带有外源性抗体的内体小泡,在高尔基体等细胞器的作用下形成早期核内体,早期核内体的囊膜内陷、突入形成多个小囊泡,并选择性的接受细胞内的蛋白质、核酸、脂类等成分,较终形成晚期核内体,晚期核内体与细胞膜融合,并将外泌体排出胞外。这是一个连续而又复杂的过程,从内体小泡到成熟外泌体,需要在各细胞器间传递并包装,包括:TSG101、Alix蛋白、CD63、CD81、神经酰胺、胆固醇等。外泌体的排出跟其他胞内小泡大致相同,受到Rab家族蛋白的调控,敲除细胞的Rab27a和Rab27b蛋白后,外泌体不能排出,且从高尔基体到晚期核内体的囊泡运输不受影响。
当外泌体在第1次被发现的时候,外泌体被认为是细胞排泄废物的一种方式,如今随着大量对其生物来源、其物质构成及运输、细胞间信号的传导以及在体液中的分布的研究发现外泌体具有多种多样的功能。外泌体的功能取决于其所来源的细胞类型,其可参与到机体免疫应答、抗原提呈、细胞迁移、细胞分化、瘤侵袭等方方面面。有研究表明瘤来源的外泌体参与到瘤细胞与基底细胞的遗传信息的交换,从而导致大量新生血管的生成,促进了瘤的生长与侵袭。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。
目前市面上开发的外泌体提取试剂盒,是根据外泌体表面由类似于细胞膜的脂质双分子层具有一定疏水性这一特性,用试剂捆绑水分子,从而可通过常规离心收集沉淀获取外泌体。这种快速提取外泌体的方法虽简便快捷、样本需求少、对设备要求低,但与差速离心方法类似,其分离得到的沉淀包含其他细胞分泌的囊泡,且血清中含有大量血清蛋白分子,成分复杂,很可能掺杂一些未知的疏水大分子物质。Sabapatha等曾根据来源于胎盘的外泌体表面特异表达这一特性,使用耦合到磁珠的抗抗体,采用磁珠分选方法分离血浆中胎盘来源外泌体。此法可以提取的胎盘外泌体量少,不适用于大规模提取制备,且免疫磁珠价格昂贵,不利于提取技术的普及。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。细胞外泌体芯片
应用Tim4的外泌体强结合能力,可用ELISA或FACS高灵敏度定性检测、定量分析外泌体。细胞外泌体芯片
虽然外泌体在疾病的诊断上有天然优势,但在临床应用上仍有一些限制:外泌体的提取方法金标准仍然是差速离心法,但这种方法费时费力且提取效率较低,难以进行临床推广和应用;而商业化的试剂盒质量参差不齐,往往导致提取物杂质过多,且其售价较高。外泌体的定量是采用颗粒浓度定量,蛋白浓度定量,亦或是核酸浓度定量,目前仍存有争议。由于传统的内参并不适用于外泌体,在实时荧光定量PCR检测靶分子含量时内参的选择尚没有统一的标准。外泌体分子标志物的研究还处于初级阶段。目前外泌体研究的整个流程中成本都很高。细胞外泌体芯片