由于这些胞外囊泡(EV)与生理和病理状况之间的关系,人们对EV的兴趣呈指数增长。EVs对新型诊断和临床转化有很大希望。近的研究已经将这些交流所需的一些任务归结为细胞外囊泡(如外泌体和微泡),主要参与髓鞘胶质细胞和神经元之间的相互信号传递从而促进神经元存活、由小胶质细胞介导的免疫应答、突触组装和可塑性。这种囊泡也被认为是神经变性疾病和脑病扩散的重要因素。这些细胞外囊泡功能为以前无法识别的神经系统内跨细胞相互作用增加了新方式。外泌体复杂的内容物被认为是疾病诊断的无创或微创生物标志物。b细胞外泌体
外泌体在神经系统中与神经回路的控制相关,同时各种神经退行性疾病的致病蛋白还可以通过外泌体释放到细胞外并传递到其他细胞,与病情发展密切相关。病细胞释放的外泌体含有许多与血管新生和免疫逃逸相关的分子,构建适合病细胞生长的微环境,促进病细胞的发展。另外,病细胞来源的外泌体上粘着分子的表达形式决定着症状向身体部位的转移途径。近,有报告指出脂肪细胞释放的外泌体对肝脏的遗传基因表达有控制作用。许多病毒利用外泌体的产生路径传播细胞,受病毒传播的细菌和寄生虫通过外泌体控制其他受细胞传播的细菌、寄生虫的活动。外泌体药物递送外泌体膜蛋白可以与靶细胞膜蛋白结合,进而唤醒靶细胞细胞内的信号通路。
除运输药物进行疾病zhiliao之外,外泌体还能进行免疫zhiliao,外泌体免疫zhiliao和载药zhiliao。进行免疫调节时,外泌体通常运载TGF-β1、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)或MAGE抗原等物质。在这些研究中,分泌外泌体的母代细胞往往选用具有很好抗原递呈(antigenpresentation)能力的树突细胞或者中流细胞。Cao等采用鼠B淋巴瘤细胞作为母代细胞,通过热处理的方式使淋巴瘤细胞分泌的外泌体含有更多的热休克蛋白(HSP60和HSP90)和其他一些刺激免疫的分子,如主要组织相容性复合物(MHC-I和MHC[1]II)以及CD40、CD86等,与未热处理的鼠B淋巴瘤细胞分泌的外泌体相比,热处理后分泌的外泌体可以增强对T细胞的激huo能力,从而增强这种基于外泌体的疫苗的抗中流能力。
外泌体中存在着某些特定的蛋白质、脂质和多糖,基于抗原–抗体特异性识别和结合作用原理,可将外泌体从其他组分中分离出来。四次跨膜蛋白家族、脂膜、膜联蛋白、上皮细胞黏附分子或肝素等都可以作为抗原,而捕获外泌体的抗体可以附着在平板、磁珠、二氧化硅、树脂、膜亲和过滤器、纤维素滤膜、聚酰氨基胺树状聚合物表面和微流控器件上。常用方法有酶联免疫吸附法和磁珠法等。酶联免疫吸附法使用聚苯乙烯微孔板作为抗体附着介质,其结果用吸光度值表示,该方法可以快速分析已知表面生物标志物的表达,也可以瞬时读出外泌体的产量和特异性。磁珠法多使用共价包覆链霉亲和素的磁珠,与样品一起孵育后可通过磁泳将被结合的外泌体从样品组分中分离出来。鉴于微米级磁珠可赋予更大的接触面积,该方法不jin具有高度特异性,还具有比超速离心更高的外泌体产率。外泌体被包裹在坚硬的双层膜中,双层膜保护外泌体的内容物,使外泌体能够在组织中长距离移动。
尺寸排除色谱法是使用聚合物凝胶或类似的固定相柱进行外泌体分离的技术,样品以重力滴落的方式收集。流体力学半径较小的样品组分进入凝胶孔隙后,需耗费相对较长的时间通过凝胶柱,导致延迟洗脱,实现不同粒径大小颗粒分离。尺寸排除色谱法可以与差速离心法结合而不会明显损失外泌体,保证产量的同时可有效去除杂质蛋白,更适合目标蛋白质组学和miRNA的分析。静水过滤透析法主要利用静水压力迫使样品中不同特定大小分子先后通过透析管,其中溶剂和小溶质很容易通过透析管,而较大的颗粒,如外泌体和其他囊泡,仍留在透析管中而被收集。外泌体给后续实验产生了许多障碍。血浆外泌体miRNA测序
外泌体的形成始于细胞内陷,成熟于多囊泡胞内体,终于膜融合。b细胞外泌体
与PC-3细胞相比,PC-3细胞外泌体中含有较高丰度的鞘糖脂、鞘磷脂、胆固醇和磷脂酰丝氨酸。外泌体常见的表面蛋白质包括四跨膜蛋白(如CD63、CD9、CD81)、黏附蛋白(如L1CAM、LAMP2)、整合素和糖蛋白(如纤连蛋白)等,而外泌体囊泡内蛋白质则与来源细胞内的蛋白质密切相关,包含例如热休克蛋白(HSP70、HSP90)和细胞骨架蛋白(actin、tubulin、cofilin)等。除此之外,外泌体中还携带有来源细胞的miRNAs、mRNAs、non-codingRNAs、circularRNAs和DNA等遗传物质。外泌体的完整囊泡结构能够保护其内部生物分子不受体液中各种酶的影响从而保持其完整性和生物活性。b细胞外泌体