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(不成熟的树突状细胞)。外泌体的提取的方式:超速离心法。随着外泌体研究的不断深入,它的应用已经涉及医学基础和免疫领域、寄生虫领域。外泌体产生及去向
在利用外泌体运输PTX进行抗中流的研究中,由于间充质干细胞可以归巢(homing)至中流细胞微环境并且可以不通过基因操作即可对PTX运输,因此Pessina等采用间充质干细胞SR4987作为分泌外泌体的母代细胞,而后将SR4987与PTX共混,使SR4987分泌的外泌体含有PTX,再利用超速离心法将载有PTX的外泌体分离出来,研究其对体外人胰腺ai细胞株的影响。结果表明外泌体可以有效的运载PTX并不破坏其功能,小泡(主要指外泌体)溶液的蛋白质浓度在0.047~0.095mg/mL之间时可以诱导中流细胞凋亡50%,这种抑制效果与纯PTX对体外ai细胞的抑制效果相当。黑龙江CD9外泌体慢病毒包装外泌体内主要含有核酸、蛋白质和脂质等,可作为疾病诊断标记物、调控靶细胞功能、参与细胞生物学活动等。
超速离心是外泌体提取较常用的方法也被认为是金标准,主要是根据外泌体的沉降系数、大小和形状将其分离出来。首先4℃低速离心(300-500g,10min)去除死细胞以及细胞碎片,随后以较高离心速度(2000xg,10min)去除生物聚合物以及凋亡小体,然后用10000xg,30min离心去除大型囊泡,结尾以超速离心沉淀外泌体。通过悬浮以及重复超速离心去除外泌体沉淀中的非外泌体蛋白。超速离心法具有操作简单、不易被分离试剂污染、获得的外泌体数量较多等优点。但是此方法需要昂贵的超高速离心机,每次处理的样本量较小,费时,电镜鉴定时还发现外泌体易聚集成块,且上清中仍能检测到大型囊泡,纯度不高,另外高速离心会损伤外泌体影响下游实验。外泌体通过内体途径分泌到细胞外空间,并将各种生物活性分子(货物)转运至靶细胞。
虽然外泌体在疾病的诊断上有天然优势,但在临床应用上仍有一些限制:外泌体的提取方法金标准仍然是差速离心法,但这种方法费时费力且提取效率较低,难以进行临床推广和应用;而商业化的试剂盒质量参差不齐,往往导致提取物杂质过多,且其售价较高。外泌体的定量是采用颗粒浓度定量,蛋白浓度定量,亦或是核酸浓度定量,目前仍存有争议。由于传统的内参并不适用于外泌体,在实时荧光定量PCR检测靶分子含量时内参的选择尚没有统一的标准。外泌体分子标志物的研究还处于初级阶段。目前外泌体研究的整个流程中成本都很高。外泌体又存在检测时需使用大量外泌体和难以检测到低表达水平的标记蛋白。
科学家也尝试利用外泌体的压制发病机制功能。例如,类风湿关节炎患者的滑膜成纤维细胞所释放的外泌体,高浓度集聚诱导细胞死亡的TNF-α,可使类风湿关节炎恶化。通过上述介绍可以知道症状细胞来源的外泌体含有与症状进展相关的分子,神经细胞来源的外泌体含有与神经退行性疾病相关的分子,因此,通过压制或去除这些外泌体,有希望压制疾病发生。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,有望将外泌体应用在各种疾病医治上。甚至可尝试利用外泌体将siRNA和抗药剂等运输到目标细胞中。1983年,外泌体初次于绵羊网织红细胞中被发现。胸水外泌体PKH67
神经细胞来源的外泌体含有与神经退行性疾病相关的分子。外泌体产生及去向
已经有许多关于外泌体作用的报导,根据这些现象实验中,从体液和培养上清中高纯度提取的高纯度外泌体,在活内是否真的能发生作用尚未能确定。确认外泌体生理作用的单独方法就是明确外泌体的释放机制,通过促进或压制释放机制,分析会引起何种生理作用,这是进一步研究的发展方向。甚至活内的外泌体动态(哪个外泌体迁移至何处)也会成为今后需要努力研究的重要课题。实际上,用PS亲和法提取的人白血病细胞释放的外泌体,其纯度与超离心法和PEG沉淀法提取外泌体做比较,PS亲和法提取的外泌体,其蛋白特异性检测可高出10~100倍以上,几乎没有混入外泌体以外的蛋白,回收量高,操作重复性好。外泌体产生及去向
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