Exosome(外泌體)是由活細(xì)胞分泌小囊泡,具有典型的脂質(zhì)雙分子層結(jié)構(gòu);參與細(xì)胞之間的交流,物質(zhì)的運(yùn)輸以及正常生理過程的維持,此外還與疾病的產(chǎn)生有關(guān)。對(duì)分離的外泌體進(jìn)行體外標(biāo)記或示蹤,有助于對(duì)外泌體的功能進(jìn)行進(jìn)一步的研究。目前對(duì)于外泌體的標(biāo)記方法有很多種,包括親脂性的染料和膜滲透型的化合物等。PKH67的體內(nèi)熒光半衰期為10-12天。相比于PKH-67,PKH-26具有更長(zhǎng)的半衰期,標(biāo)記在兔紅細(xì)胞上的PKH26半衰期長(zhǎng)達(dá)100天以上。特別適用于體外增殖研究以及長(zhǎng)期的體內(nèi)細(xì)胞跟蹤研究。有報(bào)導(dǎo)指出,外泌體內(nèi)miRNA參與促進(jìn)血管新生、抗癥性和促進(jìn)膠原蛋白沉淀等一系列過程。外泌體的分泌方式
外泌體是細(xì)胞間信息傳遞的重要“信使”,可通過三種方式介導(dǎo)細(xì)胞通訊:(1)外泌體以旁分泌的方式與靶細(xì)胞相互作用,通過受體–配體作用黏附到靶細(xì)胞表面,隨后被內(nèi)吞入靶細(xì)胞,或直接將內(nèi)容物釋放到靶細(xì)胞內(nèi),從而激huo靶細(xì)胞;(2)外泌體的胞外膜蛋白可以被蛋白酶切割,產(chǎn)生的片段可以與靶細(xì)胞的細(xì)胞表面受體結(jié)合,從而激huo靶細(xì)胞;(3)外泌體還可以與靶細(xì)胞直接接觸發(fā)生膜融合,導(dǎo)致外泌體中的蛋白和核酸非選擇性轉(zhuǎn)移到目標(biāo)細(xì)胞,從而引起靶細(xì)胞的響應(yīng)。通過介導(dǎo)細(xì)胞間的通訊,外泌體不jin能夠參與多種生理過程,比如消除胞內(nèi)陳舊分子、呈遞抗原、分化調(diào)節(jié)性T淋巴細(xì)胞或髓樣細(xì)胞以抑制免疫反應(yīng),而且還可以參與疾病形成的病理過程,如通過與受體細(xì)胞的相互作用傳播病原物質(zhì)、促進(jìn)中流轉(zhuǎn)移過程中的血管生長(zhǎng)和中流細(xì)胞遷移。外泌體的分泌方式外泌體可以直接進(jìn)入受體細(xì)胞影響細(xì)胞功能。
間充質(zhì)干細(xì)胞存在于骨髓、脂肪、臍血、牙髓、滑膜液等部位,是一種能夠自我更新的多功能干細(xì)胞。間充質(zhì)干細(xì)胞通過旁分泌的形式發(fā)揮其生理功能,而外泌體作為一種細(xì)胞間傳遞信息的介質(zhì),在間充質(zhì)干細(xì)胞的功能行使中發(fā)揮了重要作用。研究發(fā)現(xiàn)間充質(zhì)干細(xì)胞來源的外泌體能夠修復(fù)組織損傷、抑制中流生長(zhǎng)和調(diào)節(jié)免疫響應(yīng),具有zhiliao心肌梗死、自身免疫疾病、阿爾茲海默癥等疾病的潛力。另外,也有研究顯示間充質(zhì)干細(xì)胞來源的外泌體會(huì)促進(jìn)某些中流生長(zhǎng)。
外泌體起源于多泡體,以細(xì)胞管腔內(nèi)囊泡的形式存在.細(xì)胞的胞吞形成帶有外源性抗體的內(nèi)體小泡,在高爾基體等細(xì)胞器的作用下形成早期核內(nèi)體,早期核內(nèi)體的囊膜內(nèi)陷、突入形成多個(gè)小囊泡,并選擇性的接受細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)、核酸、脂類等成分,較終形成晚期核內(nèi)體,晚期核內(nèi)體與細(xì)胞膜融合,并將外泌體排出胞外。這是一個(gè)連續(xù)而又復(fù)雜的過程,從內(nèi)體小泡到成熟外泌體,需要在各細(xì)胞器間傳遞并包裝,包括:TSG101、Alix蛋白、CD63、CD81、神經(jīng)酰胺、膽固醇等。外泌體的排出跟其他胞內(nèi)小泡大致相同,受到Rab家族蛋白的調(diào)控,敲除細(xì)胞的Rab27a和Rab27b蛋白后,外泌體不能排出,且從高爾基體到晚期核內(nèi)體的囊泡運(yùn)輸不受影響。干細(xì)胞外泌體可以有效活化提高細(xì)胞能量加速細(xì)胞排毒、淡化色斑。
由于特殊的結(jié)構(gòu)和循環(huán)方式,外泌體作為藥物運(yùn)輸?shù)妮d體具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。例如外泌體的尺寸分布能夠增強(qiáng)滲透滯留效應(yīng),從而有選擇性地深入中流組織;其外層磷脂雙分子層可以保護(hù)內(nèi)容物不受各種生物酶的影響,維持各種生物分子的活性;外泌體普遍存在于各種體液和組織中,其體積小,結(jié)構(gòu)、組成與細(xì)胞膜類似,導(dǎo)致外泌體可以在避開免疫系統(tǒng)監(jiān)督的同時(shí)深入組織內(nèi)部,有較好的生物相容性;當(dāng)采用內(nèi)源外泌體時(shí),能明顯降低其他藥物載體可能引起的有害免疫反應(yīng);除此之外,某些細(xì)胞來源或經(jīng)特殊修飾過的外泌體具有良好的特異性,可以與特定的qi官或組織結(jié)合。外泌體被工程化改造后,具有靶向特定細(xì)胞類型或組織的功能。外泌體的分泌方式
有望將外泌體應(yīng)用在各種疾病醫(yī)治上。外泌體的分泌方式
外泌體的形成始于細(xì)胞內(nèi)陷,成熟于多囊泡胞內(nèi)體,終于膜融合。細(xì)胞通過內(nèi)吞作用產(chǎn)生小囊泡,小囊泡融合形成早期胞內(nèi)體(earlyendosome),在多個(gè)蛋白的協(xié)同調(diào)控下,早期胞內(nèi)體出芽形成含有多個(gè)腔內(nèi)小囊泡的多泡體(multivesicularbodies,MVB),這個(gè)過程中這些腔內(nèi)小囊泡(intraluminalvesicles,ILVs)會(huì)裝載各種核酸和蛋白質(zhì)等分子,泡內(nèi)體較后在GTPase家族中RAB酶的調(diào)節(jié)下與細(xì)胞膜融合。隨后,這些小囊泡會(huì)被釋放到細(xì)胞外,稱為外泌體。外泌體是通過細(xì)胞內(nèi)吞細(xì)胞膜融合主動(dòng)排除的物質(zhì),大小均勻,而微泡是由細(xì)胞直接出芽脫落生成,大小不均一。外泌體的分泌方式