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相知才能突破—基准外泌体

来源:本站原创 2018-07-13 11:51




  一直以来,外泌体(exosome)作为“蛋白垃圾包”不受重视。2007年,mRNA与microRNA在外泌体中被发现,改变了大家对外泌体的认识,使其成为当前生物学研究领域的热点。外泌体作为细胞间通讯方式之一,在生长发育、感染、肿瘤发生与转移等多种生理病理过程中扮演着重要角色,而外泌体的载体性质也为药物的靶向研究开辟了新天地。
  我们熟悉的膜性囊泡包括微小囊泡、核外颗粒体、凋亡小体、和外泌体。外泌体是一种具有特定形态特征和功能的膜性囊泡,可以被肥大细胞、树突细胞、网织红细胞、内皮细胞、B 细胞、神经细胞多种细胞分泌。外泌体的粒径大小分布30nm 到 100nm 之间,具有免疫应答、抗原提呈、细胞间信息交流、传递RNA和蛋白质等多种重要的生物功能,是细胞间物质或信息交流的重要载体。外泌体通过细胞内的多囊泡体转运到胞外环境继续与其他质膜融合。外泌体的分子组成与细胞的种类和细胞状态相关。

                 图1 外泌体的形成与分泌
不同细胞分泌的外泌体可能有一些相同的生物特征,例如磷脂双分子层结构、特定的粒径大小、密度、部分相同蛋白组成等。外泌体的特殊功能主要取决于其内部包含的脂质、蛋白、核酸等物质。根据Exocarta数据库,目前已知的各种生物来源的外泌体共包含4563种蛋白质、194种脂质、1693种mRNA。外泌体内的蛋白来源于核内体、质膜、胞浆,但是细胞核、线粒体、内质网中的蛋白不会转到外泌体中去。
不同来源的外泌体有不同的分子组成,例如抗原提呈细胞来源的外泌体表面有主要组织相容性复合体(MHC I和MHC II)、尿液来源的外泌体有水通道蛋白、网织红细胞来源的外泌体表面有转铁蛋白受体(TFR)、肠上皮细胞分泌的外泌体含有A33抗原、细胞分泌的外泌体包含CD3。此外,外泌体包含的 CD63、MHC class II 和T CD81分别占全部外泌体的47%、32%、21%。
外泌体中的细胞特殊蛋白除了可以呈现其特定的功能外,还可以用来鉴别不同细胞来源的外泌体。有趣的是,单一的细胞系可以分泌不同种类的外泌体,研究发现RBL-2H3肥大细胞系分泌出不同种类且富含磷脂和蛋白的囊泡。由于外泌体是由宿主细胞释放出来融合到受体细胞,释放出其中包含的蛋白、RNA、脂质等,因此外泌体在细胞间信号交流中起到非常重要的作用。
目前,外泌体的分离技术主要包括差速超速离心法、沉淀法、超滤法、亲和层析、微流控技术等等,它们的提取技术、方法及优缺点如下:
表1 外泌体提取技术与方法的优缺点比较

外泌体的发现距今不过10年时间,但却在研究人员的努力下研究进展迅速。细胞间信息传递离不开生物活性分子,它们为细胞之间频繁又密切的交流发挥了重要作用,参与了基因转录翻译、细胞增殖凋亡、个体生长发育等生理过程。外泌体内容物种类繁多,影响范围广泛,能分布于各种体液并稳定存在,为机体精确和高效率的调节发挥了关键作用。
为了进一步深入地了解外泌体的生物学功能和特性,推动其临床转化应用,生物谷举办了2018外泌体技术与应用论坛,围绕外泌体的生物学功能发现、基础机制,临床应用进展,以及技术开发、产品转化等内容,邀请科研院所知名专家学者、行业领军企业、三甲医院相关科室临床医生等进行交流和探讨,为外泌体研究及应用相关人员提供一个沟通和交流的平台。


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