外泌体是各种细胞外泌的直径在30-100nm之间的膜囊泡。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。作为细胞间信号传导的通讯工具和作为病等各种疾病的生物标记话题比较热门。近些年关于外泌体研究很普遍,但是关于外泌体相关的实验技术,关于需要改进的课题存在很多。例如,外泌体提纯方法中,超速离心法和聚合物沉淀法(市售试剂盒)混入多种杂质,给后续实验产生了许多障碍。抗体亲和法和密度梯度离心法,虽然可以提取到高纯度的外泌体,但不能提取完整外泌体,无法分析外泌体具有的生理功能,也是两种提取方法的问题所在。而免疫印迹法(WB)和Elisa检测法作为被普遍应用的外泌体检测的一般方法,又存在检测时需使用大量外泌体和难以检测到低表达水平的标记蛋白。细胞外囊泡(EVs)表示了细胞间通讯的一个重要模式。体液外泌体miRNA测序
在利用外泌体运输PTX进行抗中流的研究中,由于间充质干细胞可以归巢(homing)至中流细胞微环境并且可以不通过基因操作即可对PTX运输,因此Pessina等采用间充质干细胞SR4987作为分泌外泌体的母代细胞,而后将SR4987与PTX共混,使SR4987分泌的外泌体含有PTX,再利用超速离心法将载有PTX的外泌体分离出来,研究其对体外人胰腺ai细胞株的影响。结果表明外泌体可以有效的运载PTX并不破坏其功能,小泡(主要指外泌体)溶液的蛋白质浓度在0.047~0.095mg/mL之间时可以诱导中流细胞凋亡50%,这种抑制效果与纯PTX对体外ai细胞的抑制效果相当。福建CD81外泌体慢病毒包装外泌体的复杂性,为疾病检测和监测提供了一个多指标的诊断窗口。
唾液中包含来自于唾液腺上皮体外细胞的外泌体,Michael等从唾液中提取外泌体,并对唾液外泌体中的miRNA进行分析,发现此类miRNA有望作为成为唾液腺疾病的生物标志物。Wu等成功从汗液中提取得到外泌体,并进行蛋白质组学分析,在汗液外泌体中鉴定到1062种蛋白质,其中包含多种抗jun肽和免疫因子,表明汗液外泌体参与皮肤免疫。Liu等从患有阿尔兹海默症患小鼠的脑脊髓液中提取得到外泌体,并与野生型小鼠进行对比,发现实验组miR-193b明显下调。
细胞分泌外泌体的过程一般分为三个阶段:(1)质膜内陷,形成早期内吞小泡;(2)内吞小泡向内萌发成熟,形成多囊泡体;(3)多囊泡体与质膜融合,并释放出囊泡内容物,形成外泌体。外泌体具有独特的理化性质,其密度为1.13~1.19g/mL,由平均厚度小于5nm的双层脂膜所包裹,具有典型杯状形态,呈现为扁平球形。外泌体表面富含多糖链,其质膜主要由溶血磷脂酸、磷脂酰丝氨酸、胆固醇、神经酰胺和鞘磷脂构成,另有与细胞来源相关的部分特殊脂类。外泌体可携带蛋白质、核酸和脂质等生物活性大分子,其中主要为蛋白质,且大部分蛋白为所有来源外泌体所共有,只有小部分与其来源有关,为其分泌细胞的特有蛋白,能够反映分泌细胞的类型和生理病理状态。除此之外,外泌体可携带大量mRNA和miRNA等核酸,并将其运输到靶细胞,发挥相应的生物学功能。外泌体可以作为药物治理的递送系统。
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。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。福建CD81外泌体慢病毒包装
外泌体能负载的治理物质包括小分子化合物、蛋白质、寡核苷酸等,且在体液中宽泛分布且具有定向归巢能力。体液外泌体miRNA测序
通过对28例前列腺ai症患者和19例正常人尿液外泌体中的miRNA进行深度测序分析,发现两种miRNA(miR-196a-5p和miR-501-3p)在前列腺ai患者组明显下调,表明尿液外泌体中的特异性miRNA可能作为前列腺ai的新型生物标志物。Khurana等[100]将研究对象由miRNAs扩大至多种类型RNA,通过对慢性肾病患者尿液外泌体中各类RNA进行系统研究,在慢性肾病患者组中识别出30种明显差异的lncRNAs,表明尿液外泌体中的lncRNAs具有作为慢性肾病早期诊断标志物的潜力。Skotland等的研究则表明尿液外泌体中的脂质能够作为前列腺ai的新型标志物,3种脂质标志物结合使用能够有效提高对前列腺ai的诊断灵敏度(93%)和特异性(100%)。体液外泌体miRNA测序