外泌体中常见的细胞质蛋白是Rabs蛋白,是鸟苷酸三磷酸酶家族的一种。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主要出现在早期以及回收的核内体中,RAB7和RAB9主要出现在晚期的核内体。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。超速离心法,这是目前外泌体提取较常用的方法。外泌体优点
外泌体的相关成分:1、外泌体的膜同细胞一样,是磷脂双分子层。2、外泌体膜含有MHC-1/2蛋白,能绑定特异性的肽链。3、外泌体膜中有跨膜蛋白PGRL、LAMP1、LAMP2。4、外泌体膜中有膜转运融合蛋白annexins、RAN、GTPases。5、外泌体膜上有脂质筏Chol、ceramide、SM、PC,限制膜流动,参与包括跨膜信号转导、物质内吞、脂质及蛋白定向分选的多种功能。6、外泌体中含有核酸,包括miRNA、DNA、lncRNA、mRNA;同时还有一些蛋白、脂类也能被包裹到外泌体中。7、与外泌体产生相关的重要分子:Ral、ARF6、PLD2、RAB家族。8、一些物质进行外泌体中是特异性的:如hnRNPA2B1能结合lncRNA或miRNA特异性的序列(GGAG/CCCU),进行主动包埋。外泌体的膜同细胞一样,是磷脂双分子层。体液提取试剂盒应用外泌体可以包含不同类型的细胞表面蛋白、细胞内蛋白、RNA、DNA、氨基酸和代谢物。
外泌体的基本信息:1、外泌体的大小:外泌体的直径约40-150nm。2、从研究上来讲并不太严格区分外泌体或微泡。3、外泌体属于胞外囊泡类,除了外泌体之外细胞还分泌微泡以及其它的膜囊泡。4、外泌体的直接比微泡的要小,后者直径为100nm-1μm。5、外泌体的数量:人体中大约有1014个,近乎于平均每个细胞产生1000-10000个。6、外泌体的细胞源:人体中几乎所有类型的细胞均能产生外泌体。7、外泌体具有异质性,即使是同一种细胞分泌的外泌体都有可能具有比较大功能区别。8、外泌体的存在:外泌体几乎存在于所有的组织、细胞间隙、体液中。9、外泌体产生于细胞中的多泡体。
外泌体的提取、纯化和鉴定:每一个外泌体研究者较初都要为外泌体的分离提取而烦恼。选择的分离方式是利用超速离心的方式分离外泌体,并且可以选用梯度密度离心法得到纯度更高的外泌体。另外利用外泌体自身的物理化学性质所研发的各种市售的外泌体分离提取试剂盒也能达到分离效果。提取的外泌体的鉴定方式主要是通过形态学(电子显微镜技术)、粒子大小以及标志蛋白等方式实现的。近来的研究发现外泌体在比较多生理病理上起着重要的作用,如免疫中抗原呈递、瘤子的生长与迁移、组织损伤的修复等。不同细胞分泌的外泌体具有不用的组成成分和功能,可作为疾病诊断的生物标志物。外泌体具有脂质双层膜结构,能比较好的保护其包被的物质,且能靶向特定细胞或组织,因此是一种比较好靶向给药系统。外泌体的作用是消除废物并介导大脑活动,从而阻止神经退行性疾病的发病机理。
外泌体较有用的特性之一是它们穿过屏障(如细胞质膜和血/脑屏障)的能力。这使它们成为理想的诊疗传递分子。外泌体由于其天然的材料运输特性,固有的长期循环能力和出色的生物相容性而具有比较大的潜力成为药物递送载体,其适合于递送各种化学物质,蛋白质,核酸和基因诊疗剂。(1)外泌体作为小分子的药物传递载体:关于外泌体递送姜黄素,多巴胺,PTX和DOX等化学诊疗药物的报道已有充分文献记载。(2)外泌体作为蛋白质的药物递送载体:已经发现外泌体可递送多种蛋白质,例如酶,细胞骨架蛋白质和跨膜蛋白质。(3)外泌体作为核酸的药物递送载体:研究表明,外泌体天然的可以携带遗传(例如miRNA,siRNA)到靶细胞中,从而在生物学和致病过程中诱导遗传修饰。外泌体的这些特征已成为涉及遗传疗法和使用外泌体进行研究的主要策略。流式细胞技术是细胞和小颗粒定性和定量表征的有效方法,其用于外泌体定量检测的准确性也在不断上升。细胞上清外泌体PKH26
超离法是较常用的外泌体纯化手段。外泌体优点
外泌体的临床应用:间充质干细胞是目前较普遍使用的细胞类型,它具有自我更新,多向分化、分泌细胞因子和细胞外囊泡体、免疫调节、来源普遍等特点,在临床诊疗中取得了良好的成果。间充质干细胞来源外泌体与间充质干细胞有着相似的功能,包括修复与再生组织、阻止炎症反应及调节机体免疫,但外泌体相对于间充质干细胞又有许多优势。首先,间充质干细胞来源外泌体更稳定,更好保存,易于管理和控制,可以人为改变其内容物的种类和数量。其次,它们没有活细胞,不会像间充质干细胞那样可能会过多增殖而放大疗效或者病变导致疾病加重;另外,它有可能避免某些针对间充质干细胞的调控问题,间充质干细胞来源外泌体有代替间充质干细胞的趋势。干细胞外泌体摄取流式细胞技术是细胞和小颗粒定性和定量表征的有效方法,其用于外泌体定量检测的准确性也在不断上升。外泌体优点
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