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。1983年,外泌体首次于绵羊网织红细胞中被发现, 1987年Johnstone将其命名为“exosome”。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 。
所有培养的细胞类型均可分泌外泌体,且外泌体天然存在于体液中,包括血液、唾液、尿液、脑脊液和乳汁中。 有关他们分泌和摄取及其组成、“运载物”和相应功能的精确分子机制刚刚开始研究。 外泌体被视为特异性分泌的膜泡,参与细胞间通讯,对外泌体的研究兴趣日益增长,无论是研究其功能还是了解如何将其用于微创诊断的开发。
1983年,外泌体首次于绵羊网织红细胞中被发现, 1987年Johnstone将其命名为“exosome”。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 。
外泌体富含胆固醇和鞘磷脂。2007年, Valadi等发现鼠的肥大细胞分泌 的 exosome可以被人的肥大细胞捕获,并且其携带的mRNA成分可以进入细胞浆中可以被翻译成蛋白质,不仅仅是mRNA,exosomes所转移的microRNA同样具有生物活性,在进入靶细胞后可以靶向调节细胞中mRNA的水平。这一发现使得研究人员对exosome的研究热情激增,截止已经通过286项研究发现了41860种蛋白质、2838种microRNA、3408种mRNA。
一类外泌体中常见的细胞质蛋白是Rabs蛋白,是鸟苷酸三磷酸酶(GTPases,)家族的一种。它可以调节外泌体膜与受体细胞的融合,有文献报道称RAB4, RAB5和 RAB11主要出现于早期以及回收的核内体中,RAB7 和 RAB9主要出现于晚期的核内体。现有大量的研究发现外泌体中含有40种RAB蛋白。除了RAB蛋白,外泌体中富含具有外泌体膜交换以及融合作用的膜联蛋白(包括膜联蛋白1、2、4、5、6、7、11等)。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, HSPA5, CCT2 和HSP90以及一些细胞特异性的蛋白包括A33(结肠上皮细胞来源)、MHC-Ⅱ(抗原提呈细胞来源)、CD86(抗原提呈细胞来源)以及乳凝集素(不成熟的树突状细胞)。其它一些外泌体中的蛋白包括多种的代谢类的酶(GAPDH, 烯醇化酶 1, 醛缩酶 1, PKM2, PGK1, PDIA3, GSTP1,DPP4, AHCY, TPL1, 抗氧化蛋白, P4HB, LDH, 亲环素 A,FASN, MDH1 和CNP)、核糖体蛋白(RPS3)、信号转导因子(黑色素瘤分化相关因子, ARF1, CDC42, 人类红细胞膜整合蛋白, SLC9A3R1)、粘附因子(MFGE8、整合素)、细胞骨架蛋白以及泛素等。
干细胞外泌体作为组织再生的工具出现了,其优点在于:它克服了传统干细胞疗法的局限性和风险性,并可设定明显的靶向性,为组织修复与再生开辟了新视角,同时在美容抗衰方面掀起了一股狂潮。外泌体是直径为40~100nm,密度为1.10~1.18g/mL的双层脂质结构的小囊泡,起初它被认为是细胞代谢的副产物,但近年的研究发现,外泌体在细胞通信方面发挥作用,是细胞旁分泌的介质,具有重要的细胞间调节功能。外泌体可以在细胞之间转移DNA、RNA或蛋白质,从而影响受体细胞的功能。外泌体美容方面应用机理1、再生鲜活细胞干细胞外泌体能够迁移至受损区域,激活皮肤干细胞,促进皮肤细胞新生。2、修复受损细胞调节修复损伤的各层皮肤细胞。重新再生健康细胞修复受损的各层皮肤细胞,干细胞外泌体的复合因子可在皮肤组织中长期储存,通过人体自身皮肤微环境调节发挥功效,属于生理性修复,作用更为安全,有效。
外泌体是细胞分泌的一种微小膜泡,里面含有细胞特异的蛋白、脂质和核酸,可以用于基因治疗,也可以用于癌症的诊断和治疗。
1.基因治疗:在基因治疗中,递送遗传物质是重要的环节,而外泌体膜泡具有运输和传递的功能,通过外泌体将基因载体递封装、传送,一般不会伤害到基因物质。
2.癌症的诊断和治疗:外泌体存在于人的体液中,很多细胞都可以分泌出外泌体。
不管是正常细胞,还是有病理状态的细胞,而这些被分泌出的外泌体,具有源细胞的生理功能或病理改变,通过对外泌体的检测,可以清楚的了解源细胞的情况。如果外泌体中含有大量的特异性miRNA,就可以诊断分泌这个外泌体的源细胞是属于肿瘤细胞。
关键词:细胞外泌体通用技术要求2022