透射電子顯微鏡(TEM)和掃描電子顯微鏡(SEM)是用于評估外泌體形態(tài)、大小和表型的的兩種常見的電子顯微鏡。SEM和TEM均使用電子束產(chǎn)生高分辨率的亞微米顆粒放大圖像,以區(qū)分外泌體與殘留在樣品中相似大小的非外泌體顆粒,該方法還可用于檢查樣品的純度。TEM與SEM之間的區(qū)別在于檢測電子類別,在SEM中,電子與樣品中的粒子相互作用時會發(fā)生散射,捕獲并檢測散射的電子,從而生成粒子圖像。但是,在TEM中,不與粒子相互作用的電子穿過樣品,并使用熒光屏進(jìn)行檢測。電子顯微鏡下外泌體大小不一,通常呈茶托樣的圓形或橢圓形。采用電子顯微鏡檢測外泌體時對樣品的預(yù)處理和制備要求較高,外泌體的提取方法和品質(zhì)會對電鏡結(jié)果造成影響;另外樣品的準(zhǔn)備階段比較復(fù)雜,不適合進(jìn)行大量快速的測量;而且由于樣本經(jīng)過了干燥、固定以及冷凍等預(yù)處理和制備過程,對生物樣本的結(jié)構(gòu)會造成一定的破壞,從而影響觀察的效果,無法準(zhǔn)確測量外泌體濃度。超離法是較常用的外泌體純化手段。外泌體發(fā)展面臨的困難
外泌體的生物發(fā)生和鑒定。液體和細(xì)胞外成分,如蛋白質(zhì)、脂類、代謝物、小分子和離子,可以通過內(nèi)吞作用和質(zhì)膜內(nèi)陷,與細(xì)胞表面蛋白一起進(jìn)入細(xì)胞。由此產(chǎn)生的胞腔側(cè)質(zhì)膜芽的形成表現(xiàn)為質(zhì)膜的外-內(nèi)取向。這一出芽過程導(dǎo)致芽的形成可能與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、跨高爾基網(wǎng)絡(luò)(TGN)和線粒體預(yù)先形成的早期核內(nèi)體融合。ESEs也可以與ER和TGN融合,這可能解釋了內(nèi)吞物如何到達(dá)它們的。因此,一些ESEs可以包含膜和腔的成分,可以表示不同的起源。外泌體表面蛋白包括四聚體蛋白、整合蛋白、免疫調(diào)節(jié)蛋白等。外泌體可以包含不同類型的細(xì)胞表面蛋白、細(xì)胞內(nèi)蛋白、RNA、DNA、氨基酸和代謝物。外泌體發(fā)展面臨的困難外泌體的作用是消除廢物并介導(dǎo)大腦活動,從而阻止神經(jīng)退行性疾病的發(fā)病機理。
外泌體是細(xì)胞分泌到胞外的一種囊泡,其大小為30-150nm,具有雙層膜結(jié)構(gòu)和茶托狀形態(tài),含有豐富的內(nèi)含物(包括核酸、蛋白和脂質(zhì)等),參與細(xì)胞間的分子傳遞。外泌體普遍存在于細(xì)胞培養(yǎng)上清以及各種體液中,包括血液、唾液、尿液、乳汁等,同時也存在于組織樣本中,如腦組織、肌肉組織、脂肪組織等。所有的細(xì)胞都能分泌外泌體,但是不同細(xì)胞分泌的外泌體不管在數(shù)量上還是在內(nèi)含物中都具有比較大的差異性,這也決定了每種外泌體所行使的功能不一樣。外泌體普遍參與細(xì)胞間物質(zhì)運輸與信息傳遞,調(diào)控細(xì)胞生理活動。同時,外泌體具有抗原提呈、免疫逃逸、誘導(dǎo)正常細(xì)胞轉(zhuǎn)化、促進(jìn)瘤子發(fā)生和轉(zhuǎn)移等作用;此外,外泌體還可以作為“天然的納米粒子”來進(jìn)行藥物遞送。外泌體的膜蛋白有可能與細(xì)胞膜蛋白作用,活躍細(xì)胞內(nèi)通路。
外泌體的提取主要包括以下幾種方式:1、免疫磁珠法,這種方法可以保證外泌體形態(tài)的完整,特異性高、操作簡單、不需要昂貴的儀器設(shè)備,但是非中性pH和非生理性鹽濃度會影響外泌體生物活性,不便進(jìn)行下一步的實驗。2、PS親和法,該方法將PS(磷脂酰絲氨酸)與磁珠結(jié)合,利用親和原理捕獲外泌體囊泡外的PS。該方法與免疫磁珠法相似,獲得的外泌體形態(tài)完整,純度較高。由于不使用變性劑,不影響外泌體的生物活性,外泌體可用于細(xì)胞共培養(yǎng)和體內(nèi)注射。3、色譜法,這種方法分離到的外泌體在電鏡下大小均一,但是需要特殊的設(shè)備,應(yīng)用不普遍。外泌體作為核酸的藥物遞送載體。外泌體的大小:外泌體的直徑約30-150nm。
外泌體的納米球膜型結(jié)構(gòu)由雙層脂質(zhì)形成。它也由各種類型的脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成,這些脂質(zhì)和蛋白質(zhì)衍生自形成外泌體的親代細(xì)胞。根據(jù)外泌體數(shù)據(jù)庫ExoCarta的資料,目前已知約有8000種蛋白質(zhì)和194種脂質(zhì)與外泌體相關(guān)。外泌體通過生物體液被多種不同類型的細(xì)胞分泌,包括滑膜液,母乳,血液,尿液,唾液,羊水和血液中的血清,這表明它們在細(xì)胞間通訊和觸發(fā)生理反應(yīng)中起著重要的作用。外泌體功能在研究初期階段發(fā)現(xiàn)是參與細(xì)胞成熟過程中去除不必要的蛋白質(zhì)。簡而言之,它們是天然膜囊泡,將蛋白質(zhì),RNA,DNA和脂質(zhì)從一個細(xì)胞攜帶到另一個細(xì)胞,從而調(diào)節(jié)受體細(xì)胞的生物功能。外泌體分離之后,需要經(jīng)過一系列鑒定才能確定分離的是外泌體。外泌體發(fā)展面臨的困難
外泌體可通過其攜帶的蛋白質(zhì)、核酸、脂類等來調(diào)節(jié)受體細(xì)胞的生物學(xué)活性。外泌體發(fā)展面臨的困難
外泌體的來源與特征:外泌體是一種存在于細(xì)胞外的多囊泡體,通過細(xì)胞內(nèi)吞泡膜向內(nèi)凹陷形成,其大小均一,直徑為40-100nm,密度為1.10-1.18g/mL。外泌體可由間充質(zhì)干細(xì)胞、淋巴細(xì)胞和腫細(xì)胞細(xì)胞等多種類型細(xì)胞主動分泌釋放。外泌體內(nèi)主要含有核酸、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等,可作為疾病診斷標(biāo)記物、調(diào)控靶細(xì)胞功能、參與細(xì)胞生物學(xué)活動等。例如:含有miR-140-5p的滑膜間充質(zhì)干細(xì)胞來源外泌體(SMSC-Exo影響軟骨組織再生;骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞來源外泌體攜帶的miR-196a可調(diào)節(jié)成骨細(xì)胞分化促進(jìn)大鼠顱骨缺損的骨再生。外泌體作為核酸的藥物遞送載體。外泌體發(fā)展面臨的困難
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