与干细胞不同的是:干细胞外泌体对受损的微环境不响应,但它可以通过改变细胞外基质,改变受体细胞的转录组和蛋白质组,来调节细胞凋亡,生长,增殖和分化途径。因此,干细胞外泌体具有减少细胞凋亡、减轻炎症反应、促进血管生成、抑制纤维化、提高组织修复潜力等重要生物学功能,在调控组织再生方面存在良好的临床应用前景。干细胞外泌体的优点,体积小:纳米级粒子,大小约为细胞的1/200,因此能很好地被人体所利用。免疫反应程度低:外泌体不是细胞,只作为载具,外膜的表层上呈现较少的抗原,免疫系统难识别,对人体影响小。可穿透血脑障壁:体积小加上脂质外膜的特性,使其可以通过血脑障壁,抵达脑部组织。外泌体及其携带的组分参与肝脏细胞的增殖、再生和迁移等生理过程,在肝脏疾病和肝损伤中起着重要作用。血浆外泌体融合实验
在Rameshwar等的研究中,采用转染间充质干细胞的方法,使外泌体载有anti-miR-9。在进行间充质细胞和多形性成角质细胞瘤(GBM)细胞间anti-miR-9传递的实验时,发现两种细胞不仅可以通过缝隙连接介导的细胞间通讯(GJIC)也可以通过外泌体传递anti-miR-9。且anti-miR-9降低两种GBM细胞(U87和T98G)对中流药物替莫唑胺(TMZ)的抵抗能力的功能主要由外泌体传递的anti-miR-9实现,而非经GJIC传递的anti-miR-9,显示出外泌体在运载miRNA进行基因zhiliao时的潜力。利用外泌体进行GBM的zhiliao不只停留在体外细胞实验上,也已经有相关的体内zhiliao报道。辽宁CD9外泌体慢病毒包装外泌体能向病变细胞输送功能性物质,所以有很大潜力作为基因和药物递送的载体。
为了解决外泌体实验遇到的上述的各种问题,Wako研发出MagCapture™外泌体提取试剂盒PS(MagCapture™ExosomeIsolationKitPS)提取高纯度细胞外囊泡。外泌体膜含有分泌细胞源的蛋白和脂质,众所周知磷脂酰丝氨酸(PS)在活细胞通过翻转酶作用导向细胞膜内侧,暴露在外泌体膜外侧3)。另外,T-cellimmunoglobulindomainandmucindomain-containingprotein4(Tim4通过巨噬细胞进行细胞凋亡的吞噬受体)蛋白通过细胞外域IgV域与含有钙离子的PS结合4)。基于上述知识,我们利用Tim4固化磁珠,在钙离子存在下捕捉培养上清和血清等样品中的外泌体,再添加螯合剂洗脱外泌体,这种外泌体纯化方法是和金泽大学医学系免疫学华山教授共同开发,并取得了成功。5)这是迄今为止取代黄金标准超速离心法的新型外泌体纯化方法。
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。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。现在外泌体特指直径在40-100nm的盘状囊泡。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。外泌体研究相对困难,需要尽快开发操作简单、可提取高纯度外泌体的技术。
虽然外泌体作为药物载体具有生物兼容性、稳定性和内在靶向性等潜在优势,但是外泌体在药物递送中的应用研究才刚刚起步,尚有许多问题需解决:选择何种细胞作为外泌体的供体:如DCs来源的外泌体可用于免疫治理,因其富含组织相容复合物(MHC)及T细胞共刺激分子,能在体内唤醒T淋巴细胞,进而抑制瘤细胞增殖;骨髓来源的间充质干细胞(MSCs)来源的外泌体对KRAS基因有抑制作用;γδT细胞、自然杀伤细胞(NK)、瘤细胞等均有研究报道可作为载药级别外泌体的细胞来源。应用Tim4的外泌体强结合能力,可用ELISA或FACS高灵敏度定性检测、定量分析外泌体。exosome diagnostics
有报导指出,外泌体内miRNA参与促进血管新生、抗症性和促进胶原蛋白沉淀等一系列过程。血浆外泌体融合实验
外泌体基础医学和临床应用的探索和深入研究对如何准确及高纯度提取外泌体,并完整保存提出了更高的技术要求。外泌体可通过差速超速离心在不同离心力下沉淀样品中不同的杂质组分,并在100000×g~200000×g的转速下获取较纯的外泌体。差速超速离心技术被认为是外泌体分离的“金标准”,也是目前常用的外泌体分离和浓缩方法。该方法可通过结合0.22μm或0.45μm孔径滤膜进行超滤来提高产物纯度减少外泌体的聚集,其分离效率容易受到加速度、转子类型、旋转半径、沉降路径长度以及样品黏度等多种因素影响。血浆外泌体融合实验