人体内多种细胞在正常及病理状态下均可分泌外泌体,包括干细胞、免疫细胞、内皮细胞、血小板及平滑肌细胞等。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。干细胞外泌体因在上皮组织的增殖、迁移、再生、炎症和瘢痕控制等方面的作用,有望成为“无细胞的细胞治理”工具。干细胞来源的外泌体可通过囊泡,将干细胞的精华部分——mRNA、miRNA、IncRNA及蛋白质等生物活性物质,打包运出干细胞体外。通过“细胞间高速公路”来“快递”到人体各个组织内。科学家也尝试利用外泌体的压制发病机制功能。血液外泌体label free
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、热休克蛋白家族。其它一些外泌体中的蛋白包括多种的代谢类的酶、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、细胞骨架蛋白以及泛素等。提取试剂盒原理外泌体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。
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。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。该综述描述了将外泌体定义为特定的分泌囊泡群体的物理性质,总结了其生物学效应,特别是免疫系统,讨论了分泌囊泡可能作为细胞间信使的潜在作用。
外泌体是具有双层脂膜的囊泡结构,其稳定性较好,可保护内部生物分子免受体液中各种酶的影响,从而保持其完整性和生物活性。外泌体被提取后一般悬浮于磷酸盐缓冲液。目前,常用的储存方法为冷冻保存,但是冷冻保存可能会导致外泌体形状与物理性质的改变,也可能导致多层囊泡的形成和聚集,反复冻融会导致外泌体表面分子的生物特性、含量和标志物组成发生变化。血清中包含外泌体在内的细胞外囊泡DNA在不同储存环境可保持稳定,血浆存放于4°C时其RNA会明显降解,在–20°C下长期保存也会导致血浆中外泌体总RNA降解,但miRNA却十分稳定,这也提示了外泌体miRNA作为生物标志物的潜力。利用外泌体将siRNA和抗药剂等运输到目标细胞中。
研究采用蔗糖密度梯度离心联合2次PEG6000沉淀,极大地降低了外泌体的提取成本,且获得的外泌体不仅表达外泌体公认的标志蛋白分子,同时也表达胎盘特异性蛋白分子,证明通过这种方法获得的外泌体是胎盘来源外泌体。通过蔗糖密度梯度离心后得到的外泌体沉淀经蛋白质SDS-PAGE胶电泳,银染后可见各蛋白分子条带清晰可见,动态光散射分析粒径,结果显示获得的外泌体颗粒粒径大部分分布于28-91nm之间,与文献报道外泌体颗粒大小相一致。胎盘外泌体经过PKH67荧光染料染色后,与细胞共孵育,荧光显微镜下观察外泌体具备进入细胞的活性,进一步验证了我们应用此种改良的分离方法可有效的获得胎盘来源的外泌体。本研究通过蔗糖密度梯度离心联合2次PEG6000沉淀成功分离得到母体血清中胎盘来源外泌体,并从蛋白标志分子、电镜、粒径及分布、进入细胞活性四方面对其进行了鉴定,为研究妊娠期间胎盘外泌体在正常妊娠及胎盘源性并发症中的作用奠定了基础。外泌体由于包含的内容物具有明显的组织特异性,为其能成为瘤早期诊断的生物标志物提供了重要保障。外泌体质量研究
有望将外泌体应用在各种疾病医治上。血液外泌体label free
外泌体研究可以指导诊治肝损伤、酒精或非酒精性脂肪肝等其他肝脏疾病。药物诱导肝损伤(DILI)大鼠模型中,尿外泌体中的蛋白含量减少,包括CD26、CD81和其他潜在的标志物蛋白。而另一项研究则发现DILI大鼠血清中分离到的外泌体含有更高水平的蛋白,如HSP70、HSP90等。MSCs来源的外泌体可以诱导肝细胞增殖相关基因表达,减弱CCL4诱导的肝损伤。而酒精刺激会促进外泌体的分泌,miRNAs水平也会升高,并促进细胞因子的分泌,唤醒单核细胞的分化。尽管已取得上述成果,我们对外泌体的研究尚不够深入,外泌体在肝脏生理和病理中的重要作用及其临床应用仍有待继续探索。血液外泌体label free
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