外泌体发现于1986年,是一种直径约30~100nm的双层膜囊泡状结构小体,可由机体内多种细胞如免疫细胞、干细胞、心血管细胞、网织红细胞、血小板、神经细胞和肉瘤细胞等主动分泌产生,普遍分布于外周血、尿液、唾液、乳汁、腹水、羊水等体液中。外泌体携带大量特异性的蛋白质(如细胞因子、生长因子)以及功能性的mRNAs、miRNAs等生物活性物质,在体内参与细胞通讯、细胞迁移、促血管新生和抗肉瘤免疫等生理过程,与多种疾病的发生和进程密切相关。由于外泌体的特殊结构和功能,使得它具有潜在的应用价值,一方面可以作为诊断多种疾病的生物指标,另一方面也可以作为诊疗手段,未来有可能作为药物的天然载体用于临床诊疗。外泌体产生相关的重要分子:Ral、ARF6、PLD2、RAB家族。外泌体lncrna摄取
透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)是用于评估外泌体形态、大小和表型的的两种常见的电子显微镜。SEM和TEM均使用电子束产生高分辨率的亚微米颗粒放大图像,以区分外泌体与残留在样品中相似大小的非外泌体颗粒,该方法还可用于检查样品的纯度。TEM与SEM之间的区别在于检测电子类别,在SEM中,电子与样品中的粒子相互作用时会发生散射,捕获并检测散射的电子,从而生成粒子图像。但是,在TEM中,不与粒子相互作用的电子穿过样品,并使用荧光屏进行检测。电子显微镜下外泌体大小不一,通常呈茶托样的圆形或椭圆形。采用电子显微镜检测外泌体时对样品的预处理和制备要求较高,外泌体的提取方法和品质会对电镜结果造成影响;另外样品的准备阶段比较复杂,不适合进行大量快速的测量;而且由于样本经过了干燥、固定以及冷冻等预处理和制备过程,对生物样本的结构会造成一定的破坏,从而影响观察的效果,无法准确测量外泌体浓度。外泌体的工作原理建立外泌体分离、表征以及效价测定的标准化方法将是外泌体作为诊断和诊疗用途之前需要解决的问题。
外泌体中常见的细胞质蛋白是Rabs蛋白,是鸟苷酸三磷酸酶家族的一种。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主要出现在早期以及回收的核内体中,RAB7和RAB9主要出现在晚期的核内体。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(CD63,CD81和CD9))、热休克蛋白家族((HSP60,HSP70,HSPA5,CCT2和HSP90以及一些细胞特异性的蛋白包括A33(结肠上皮细胞来源)、MHC-Ⅱ(抗原提呈细胞来源)、CD86(抗原提呈细胞来源)以及乳凝集素。
NTA技术已被作为外泌体表征手段之一,相较于其他表征方式NTA技术的样本处理更简单、更能保证外泌体原始状态、检测速度更快。大致方法是:将分离的外泌体样本注入纳米颗粒追踪分析仪,用激光光束穿过样本,激光在腔室内与颗粒相互作用时会发生散射,通过装有摄像头的显微镜收集散射光,捕捉外泌体的布朗运动,实现颗粒可视化。然后使用Stokes-Einstein方程来测量粒子的平均速度,继而估算粒子的大小。NTA能够测量粒径10-1000nm之间的颗粒,包含了外泌体50-150nm的径粒范围,但是NTA鉴定需要大于0.5毫升的样品体积以及优化的数据收集和分析参数,另外,NTA比较难区分与外泌体具有相似布朗运动的蛋白质聚集体,因此无法排除其他物质的干扰。外泌体膜含有MHC-1/2蛋白,能绑定特异性的肽链。
外泌体的提取分离的方法:1、超速离心法(差速离心):超离法是较常用的外泌体纯化手段,采用低速离心、高速离心交替进行,可分离到大小相近的囊泡颗粒。超离法因操作简单,获得的囊泡数量较多而广受欢迎,但过程比较费时,且回收率不稳定(可能与转子类型有关),纯度也受到质疑;此外,重复离心操作还有可能对囊泡造成损害,从而降低其质量。2、密度梯度离心:在超速离心力作用下,使蔗糖溶液形成从低到高连续分布的密度阶层,是一种区带分离法。通过密度梯度离心,样品中的外泌体将在1.13-1.19g/ml的密度范围富集。此法获得的外泌体纯度较高,但步骤繁琐,耗时。外泌体普遍存在于细胞培养上清以及各种体液中,包括血液、唾液、尿液、乳汁等。什么叫外泌体
外泌体天然存在于体液中,包括血液、唾液、尿液、脑脊液和乳汁中。外泌体lncrna摄取
外泌体是指包含了复杂RNA和蛋白质的小膜泡(30-150nm),现今,其特指直径在40-100nm的盘状囊泡。1983年,外泌体初次于绵羊网织红细胞中被发现,1987年Johnstone将其命名为“exosome”。多种细胞在正常及病理状态下均可分泌外泌体。其主要来源于细胞内溶酶体微粒内陷形成的多囊泡体,经多囊泡体外膜与细胞膜融合后释放到胞外基质中。所有培养的细胞类型均可分泌外泌体,且外泌体天然存在于体液中,包括血液、唾液、尿液、脑脊液和乳汁中。有关他们分泌和摄取及其组成、“运载物”和相应功能的精确分子机制刚刚开始研究。外泌体目前被视为特异性分泌的膜泡,参与细胞间通讯,对外泌体的研究兴趣日益增长,无论是研究其功能还是了解如何将其用于微创诊断的开发。外泌体lncrna摄取
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