在20世纪80年代,外泌体被描述为从网织红细胞分泌的内体来源的囊泡。人们对这些细胞外囊泡的兴趣逐渐增加,因为它们似乎参与了很多细胞过程。外泌体携带蛋白质、脂质和RNAs,介导体内不同细胞类型之间的细胞间通讯,从而影响正常和病理状态。只有近,科学家才认识到将外泌体与其他类型的细胞外囊泡分开的困难,这排除了特定功能对不同类型分泌的囊泡的明确归因。为了阐明这个复杂但正在发展的科学领域,该综述着重于外泌体和其他分泌的细胞外囊泡的定义。讨论了它们的生物发生,分泌及其后续的命运,因为它们的功能依赖于这些重要过程。外泌体并作为症状早期诊断技术,应用于与症状进展相关的研究。血清外泌体label free
外泌体中包含的mRNAs和miRNAs在进入受体细胞后仍具有翻译蛋白质、促进病毒感ran等功能。据估计,单个外泌体含有约≤100拷贝数的蛋白质和≤10000拷贝数的核苷酸。不同细胞来源的外泌体中既包含与细胞形成、结构和物质转运相关的共有成分,也包含与来源细胞的生物功能相关的特异分子。如B淋巴细胞、树突状细胞、肥大细胞和肠上皮细胞来源的外泌体含有大量的主要组织相容性复合体蛋白质MHCclassⅡ和MHCclassⅠ,血小板和T细胞来源的外泌体则包含诸如血管性血友病因子、穿孔素和颗粒酶等特殊蛋白质,而ai细胞来源的外泌体表面可能含有中流特异的蛋白质分子。这类特异分子在外泌体介导细胞信号转导、参与生理病理过程中发挥至关重要的作用。细胞外泌体融合实验外泌体观察到它们可以在体内刺激免疫应答。
肺病细胞来源外泌体(LCC-exosome)可以通过刺激种瘤血管的形成来促进种瘤的生长。据相关报道称,LCC-exosome中的miR-210可以通过调节基质细胞中酪氨酸受体激酶A3的含量,促进种瘤血管的生成;而LCC-exosome中的miR-23a则可以通过开启脯氨酰羟化酶及压制紧密结合蛋白ZO-1来促进肺病的生血管作用。此外,有研究发现,外泌体中的内容物可以触发上皮-间质转化(EMT)。晚期肺病患者血清中外泌体波形蛋白表达增加,促使人正常支气管上皮细胞出现EMT,从而使肺支气管正常上皮细胞出现增殖,迁移能力。科学家也尝试利用外泌体的压制发病机制功能。
事实上,动物实验表明:在小鼠急性心肌梗塞术后,注射来源于间充质干细胞、心脏祖细胞、胚胎干细胞或心肌源性细胞的外泌体均可改善心脏功能,减轻心脏纤维化,刺激血管生成。例如,心源性细胞外泌体能通过特异性的巨噬细胞极化为急性心肌梗死提供心脏保护作用。心脏再灌注后,CDCexo的输注降低了大鼠和猪心肌梗死模型的梗死面积,而且CDCexo会减少梗死组织内CD68+巨噬细胞数量,并改变巨噬细胞的极化状态。自体CD34+干细胞的移植可以改善缺血组织再灌注后的功能,并降低严重肢体缺血患者的截肢率。其作用机制在于:CD34+干细胞分泌的外泌体促进小鼠下肢缺血模型血管生成。虽然临床前研究的证据表明干细胞释放的外泌体可以作为心肌修复的潜在无细胞治理剂,但是,目前将外泌体完全用作心脏修复治理剂之前还是有很多重点问题需要解决。干细胞外泌体有减少细胞凋亡、促进血管生成、抑制纤维化等重要生物学功能,在调控组织再生方面有好的前景。
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。外泌体与各种疾病的相关性被检测出,特别是血液中释放的病细胞来源的外泌体。成都脑脊液外泌体
外泌体可以作为药物治理的递送系统。血清外泌体label free
外泌体本身的惰性相当高,但它们与细胞膜融合可将所携带的物质和信号传递到受体细胞并改变其生物学功能,因此,外泌体是纳米药物递送或基因治理的潜在载体。外泌体作为功能性小RNA和蛋白质的天然载体也引起了药物递送领域的极大兴趣,因为它可以利用这些囊泡治理性递送各种核糖核酸分子、肽和合成药物。外泌体作为疾病诊断标志物的潜在应用依赖于基于外泌体的药物递送系统的技术突破,要将其用于临床治理,外泌体的大规模工业化生产还面临很大的挑战。首先,对外泌体的具体合成机制、功能了解并不是非常详细。其次,现在缺乏经济有效的外泌体分离技术。血清外泌体label free