外泌体发现于1986年,是一种直径约30~100nm的双层膜囊泡状结构小体,可由机体内多种细胞如免疫细胞、干细胞、心血管细胞、网织红细胞、血小板、神经细胞和肉瘤细胞等主动分泌产生,普遍分布于外周血、尿液、唾液、乳汁、腹水、羊水等体液中。外泌体携带大量特异性的蛋白质(如细胞因子、生长因子)以及功能性的mRNAs、miRNAs等生物活性物质,在体内参与细胞通讯、细胞迁移、促血管新生和抗肉瘤免疫等生理过程,与多种疾病的发生和进程密切相关。由于外泌体的特殊结构和功能,使得它具有潜在的应用价值,一方面可以作为诊断多种疾病的生物指标,另一方面也可以作为诊疗手段,未来有可能作为药物的天然载体用于临床诊疗。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。浙江CD63外泌体慢病毒包装
肉瘤细胞可以通过产生异常的抗肉瘤或肉瘤免疫应答并促进瘤子细胞的活动而大量产生外泌体,这些外泌体富含促病的细胞成分,例如PD-L1、mRNA和micro-RNA等免疫阻止蛋白,参与病症的发展、转移和耐药性。值得注意的是,肉瘤分泌的外泌体表面和外泌体颗粒中均存在的PD-L1。ESCRT(运输所需的内体分选复合体)参与将生物分子包装到外泌体中,nSMase2(中性鞘磷脂酶2)和Rab蛋白调节外泌体分泌。已确定ESCRT、Rab27a和nSMase2参与外泌体PD-L1的包装和分泌。外泌体可以将PD-L1转运至其他PD-L1表达低或没有PD-L1的细胞,并可能与PD-1结合。血液外泌体摄取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。
被特定部位的细胞获取的瘤子外泌体可为肿细胞的转移准备转移前微环境。用肺转倾向的肿细胞细胞来源的外泌体处理小鼠后可使骨转倾向的肿细胞细胞重新定向。外泌体的蛋白质组学分析发现不同部位倾向性的肿细胞细胞来源的外泌体具有不同的整合素(integrin)表达谱,整合素α6β4和α6β1与肺转有关,而整合素αvβ5与肝转有关。敲低整合素α6β4和αvβ5可减少外泌体被靶部位细胞获取,进而分别降低了肺和肝的转移。进一步研究发现外泌体整合素被细胞获取后活跃了Src的磷酸化和促炎的S100基因的表达。通过临床数据分析显示外泌体整合素可作为预测肿细胞转移的部位倾向性的诊断指标。外泌体的提取的方式:PS亲和法。
DLS使用由于粒子的布朗运动而产生的波动散射光的强度来估计外泌体颗粒的大小分布及其zeta电位。DLS样品制备方便,只需要简单的过滤,测量速度较快,需要的样品体积较少。但由于动态光散射技术是基于光强测量,散射光的强度与粒径的六次方成正比,使得当测量多种粒径的混合悬浮液时,通常会偏向于检测较大粒径产生的散射光,比较难检测到较小颗粒。所以DLS不适合对粒径分布较宽的外泌体样本的测量,只适合尺寸较为均一的外泌体样本,并且无法测量样品中外泌体的浓度。外泌体内主要含有核酸、蛋白质和脂质等,可作为疾病诊断标记物、调控靶细胞功能、参与细胞生物学活动等。
外泌体生物学功能:1、在心血管系统中,据报道,源自人胚胎干细胞(ESC)的间充质干细胞(MSC)外泌体可减少小鼠和猪模型中的心肌缺血和再灌注损伤;2、在免疫系统中,据报道趋化因子受体CCR5通过外泌体在细胞之间转移是细胞人类免疫缺陷病毒传染的一种机制;3、在中枢的神经系统(CNS)中,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;迄今为止,尚未完全发现调节外泌体-细胞结合的途径。然而,比较明显,其结合过程从外泌体识别受体细胞PM上的特定受体开始。膜受体的识别是外泌体细胞反应的基础,它可能活跃受体并随后导致相关信号通路的活跃,外泌体与PM融合或外泌体的内吞作用,从而导致蛋白质和RNA直接释放到受体细胞中。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。江西外泌体miRNA芯片
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。浙江CD63外泌体慢病毒包装
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。超速离心是目前分离外泌体的主要技术。浙江CD63外泌体慢病毒包装
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