泌体是细胞内源性的小囊泡,由大多数细胞分泌。在抗原呈递细胞中的外泌体发挥作用的报道后,人们对外泌体的兴趣增强,并且观察到它们可以在体内刺激免疫应答。在过去几年中,有几个实验室报道了各种细胞类型的外泌体分泌,并讨论了其潜在的生物学功能。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。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。蛋白质分子在外泌体信号传递过程中起到了非常重要的作用。细胞工程外泌体
卵巢ai患者与良性卵巢疾病患者血清外泌体中的miRNA表达谱有明显差异,表明血清外泌体中的miRNA可以作为卵巢ai活检的替代诊断标志物。多项研究表明外泌体中的miR-21在包括大多数ai症的多种病理条件下过度表达。尿液外泌体来源于泌尿系统相关的各种细胞,包括肾小球足细胞、肾小管细胞和膀胱等,因此尿液外泌体数目、形态和生化性质的改变往往反映泌尿系统疾病。通过对前列腺ai症患者尿液中的外泌体进行转录组分析,鉴定到两种已知的前列腺ai症标志物PCA-3(prostatecanceranti[1]gen3,前列腺ai抗原3)和TMPRSS2:ERG(thefusiongeneoftransmembraneproteaseserinestoERG,跨膜蛋白酶丝氨酸与ERG的融合基因),表明尿液外泌体具有诊断和监测ai症患者状态的潜力。外泌体资讯网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。
在过去十年中,细胞外囊泡已经成为细胞间通讯的重要介质,参与原核生物和高等真核生物细胞之间的生物信号传递,以调节不同范围的生物过程。此外,细胞外囊泡的病理生理作用开始在包括症状、传播性疾病和神经变性疾病在内的疾病中得到认识,突出了医治干预的潜在新靶点。此外,未修饰和工程化的细胞外囊泡可能在大分子药物递送中具有应用。该综述回顾近在理解细胞外膜泡生物学和细胞外囊泡在疾病中的作用方面的进展,讨论新出现的医治机会并考虑相关的挑战。
为获得外泌体的大小、浓度、形态及蛋白质组成等信息,可以通过电镜、动态光散射、纳米颗粒跟踪分析仪、蛋白质免疫印迹、酶联免疫吸附法、流式细胞仪等对外泌体进行表征。通过电镜可获得外泌体的形态信息,不同类型的显微镜由于操作环境不同,得到的外泌体形态存在差异。例如,在扫描电镜、透射电镜和原子力显微镜中,外泌体呈现囊泡独有的茶托形,可能由于样品在固定或染色过程中极度脱水,导致外泌体塌陷所致。与之相反,在冷冻电镜中外泌体呈现圆形,由于不会脱水变性,所得的外泌体形态可能更加接近囊泡的真实状态。另外,由于透射电镜和原子力显微镜具有较高分辨率,也能够提供外泌体磷脂双分子层厚度、粒径分布等信息。外泌体大小不均的原因可能是由于MVB的限制膜不均匀内陷,导致流体和固体的总含量不同。
Buller等利用miR-146b的质粒转染间充质干细胞,使其分泌的外泌体负载miR-146b,并将外泌体注射至移植到小鼠体内的GBM处。结果表明,这种利用外泌体运输miRNA进行zhiliao的方法可以有效抑制中流的生长。对于GBM类脑部中流,体内zhiliao不同于体外细胞实验,更需考虑脑部组织微环境对药物的影响,外泌体可运输miRNA并不破坏其在脑部中流组织处的原本功效。然而,至今还没有利用外泌体载药经静脉注射zhiliaoGBM的报道,这主要是由于跨越血脑屏障(BBB)仍然是外泌体进行脑部中流zhiliao需要解决的难题。尽管如此,Wood等报道的在进行阿兹茨海默病zhiliao时利用对脑部神经元特异性肽RVG靶向的外泌体穿过BBB的研究显示了经靶向修饰的外泌体具备穿过BBB的潜力,因此外泌体载药zhiliao具有广阔的前景。随着今后的研究发展,外泌体功能逐步清晰,并扩大临床应用。体液外泌体label free
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。细胞工程外泌体
多项研究表明中流细胞来源的外泌体能够抑制免疫相关的信号通路、阻碍机体对中流的免疫响应。Chen等研究发现黑色素瘤细胞、乳腺ai和肺ai细胞会产生携带程序性死亡分子1的配体(programmedcelldeath1ligand1,PD-L1)的外泌体,此类外泌体在血液中循环,通过表面PD-L1与T细胞结合,导致T细胞在到达中流细胞之前即受到抑制,达到远程干扰免疫细胞活性的效果。中流来源的外泌体能够抑制骨髓来源的抑制性细胞(该细胞是树突状细胞(dendriticcells,DCs)、巨噬细胞和(或)粒细胞的前体,具有抑制免疫细胞应答的能力)对中流的免疫监督。中流细胞来源的外泌体与巨噬细胞共孵育后,其内的miRNA-301a通过下调抑ai基因PTEN),激huoPI3Kγ(phosphoinositide3-kinaseγ)信号分子,使巨噬细胞被“驯化”成为能参与抗yan反应、血管生成以及促进中流生长转移的M2型巨噬细胞。细胞工程外泌体