细胞分泌到细胞外环境中分别称为外泌体和微泡的细胞外膜泡是内源性和质膜起源的不同类型的膜囊泡。这些细胞外囊泡(EVs)表示了细胞间通讯的一个重要模式,作为膜和细胞溶质蛋白、脂质和RNA细胞之间传递的载体。泌体是细胞内源性的小囊泡,由大多数细胞分泌。在抗原呈递细胞中的外泌体发挥作用的报道后,人们对外泌体的兴趣增强,并且观察到它们可以在体内刺激免疫应答。在过去几年中,有几个实验室报道了各种细胞类型的外泌体分泌,并讨论了其潜在的生物学功能。然而,我们对于EV形成的分子机制知识的缺乏以及缺乏干扰货物包装或囊泡释放的方法仍然妨碍了其在体内生理相关性的探索。这篇综述专注于EV的特性和目前提出的形成、定位和功能的机制。外泌体不只可作为疾病诊断的生物标志,而且可作为天然的药物传递载体。腹水外泌体荧光标记
外泌体(exosomes)是一类由细胞分泌到胞外的囊泡。与其他两种胞外囊泡(微囊泡和凋亡小体)相比,外泌体在产生方式、尺寸、密度和内容物等方面存在明显差异。不同于微囊泡“出芽”的形成方式,外泌体主要通过胞吐过程释放至细胞外:首先细胞膜向内凹陷形成早期核内体(earlyendosomes),早期核内体进一步内陷形成多泡体(multivesicularbodies,MVBs),其中一部分多泡体与溶酶体(lysosome)融合,进而降解;另一部分与细胞膜融合,将其内部所包含的囊泡释放至胞外,即为外泌体。外泌体具有独特的物理化学性质,其直径为30~200nm,密度为1.13~1.19g/mL,组成包括细胞来源相关的脂质、蛋白质、RNA、DNA等物质,在其表面连接有大量的糖链,如甘露糖、聚乳糖胺和α2,6-唾液酸等。细菌外泌体提取试剂盒应用有报导指出,外泌体内miRNA参与促进血管新生、抗症性和促进胶原蛋白沉淀等一系列过程。
获得囊泡粒径分布的两种方法动态光散射(DLS)和纳米颗粒跟踪分析(NTA)都被广fan应用于外泌体颗粒数目和粒径分布的测量,但两种方法也各有不足。动态光散射法中散射光强度依赖于颗粒质量(体积),混合体系中大囊泡的存在(即使只有很少的量)将严重影响测量结果,因此动态光散射法更适用于单分散体系。而且动态光散射法所得的结果强烈依赖于所应用的数学算法。而采用纳米颗粒跟踪分析仪对不同粒径范围的囊泡进行检测时,为了得到准确的浓度和粒径信息,需要根据所要测量的颗粒粒径范围对仪器分别校准,操作繁琐。受检测灵敏度所限,纳米颗粒跟踪分析仪适用于粒径范围50nm~1μm的颗粒,粒径小于50nm的外泌体无法检测。除此之外,两种方法都依赖光散射和粒子的布朗运动进行分析,难以区分合成的纳米材料、大蛋白质聚合体和生物囊泡。
外泌体(Exosome)是由细胞分泌而来的微小囊泡,直径约为30-200nm,形态也呈现出多样性。microRNA(miRNA)是一种大小约21—23个碱基的单链小分子RNA,是由具有发夹结构的约70—90个碱基大小的单链RNA前体经过Dicer酶加工后生成,不同于siRNA(双链)但是和siRNA密切相关。microRNA通过和靶基因mRNA碱基配对引导沉默复合体(RISC)降解mRNA或抑制mRNA的翻译,从而在转录后水平调控蛋白表达。microRNA在物种进化中相当保守,在动物、植物等中发现的microRNA表达均有严格的组织特异性和时序性。microRNA在细胞生长和发育过程中起多种作用,包括调控发育、分化、凋亡和增殖等。外泌体有望成为临床检测的新型疾病生物标记。
外泌体富含蛋白质、脂质和核酸分子,这些分子具有来源细胞的特异性,所以通过分析中流细胞所释放的外泌体分子特征就可部分反映其来源细胞表型及其生物学作用。现已发现多种中流外泌体来源的蛋白类分子标志物。例如,乳腺ai、结肠ai和胰腺ai中均可检测到磷脂酰肌醇蛋白聚糖1(glypican1,GPC1)的表达,且与乳腺ai和结肠ai相比,GPC1对胰腺ai的早期诊断尤具价值。前列腺ai患者血浆外泌体中凋亡抑制蛋白的表达增高则提示与中流进展相关。随着蛋白组学技术的发展,研究发现中流患者血液外泌体来源的蛋白标志物其诊断特异性和敏感性分别可达到95%和90%。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。腹水外泌体荧光标记
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。腹水外泌体荧光标记
建立记录各论文实验条件的数据库也可作为规避混乱的方法之一。一方面,随着EV研究倍受世界瞩目,各国启动了大型研究项目。美国启动NIH战略性大型项目(ExtracellularRNACommunication),国际厉害性学会——Gordon和KeystoneSymposia也从2016开始成立会议小组。受到欧洲药物研究开发公司“创新药物倡议组织(IMI)”的支持推进的CANCER-ID项目,也包含EV研究在内。2017年日本选定了EV研究为文部科学省研究开发战略的目标之一,期待会加速今后的研究发展。无论如何,今后EV研究的根本就是必须有强有力的研究方法和技术,而PS亲和法有望成为其中之一。腹水外泌体荧光标记