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。有望在外泌体和微囊泡生理功能的分析研究上起重大贡献。湖南外泌体label free
外泌体是具有双层脂膜的囊泡结构,其稳定性较好,可保护内部生物分子免受体液中各种酶的影响,从而保持其完整性和生物活性。外泌体被提取后一般悬浮于磷酸盐缓冲液。目前,常用的储存方法为冷冻保存,但是冷冻保存可能会导致外泌体形状与物理性质的改变,也可能导致多层囊泡的形成和聚集,反复冻融会导致外泌体表面分子的生物特性、含量和标志物组成发生变化。血清中包含外泌体在内的细胞外囊泡DNA在不同储存环境可保持稳定,血浆存放于4°C时其RNA会明显降解,在–20°C下长期保存也会导致血浆中外泌体总RNA降解,但miRNA却十分稳定,这也提示了外泌体miRNA作为生物标志物的潜力。合成galnac核酸方法从症状患者树突状细胞释放的外泌体中,含有各种症状细胞来源的蛋白质。
外泌体富含蛋白质、脂质和核酸分子,这些分子具有来源细胞的特异性,所以通过分析中流细胞所释放的外泌体分子特征就可部分反映其来源细胞表型及其生物学作用。现已发现多种中流外泌体来源的蛋白类分子标志物。例如,乳腺ai、结肠ai和胰腺ai中均可检测到磷脂酰肌醇蛋白聚糖1(glypican1,GPC1)的表达,且与乳腺ai和结肠ai相比,GPC1对胰腺ai的早期诊断尤具价值。前列腺ai患者血浆外泌体中凋亡抑制蛋白的表达增高则提示与中流进展相关。随着蛋白组学技术的发展,研究发现中流患者血液外泌体来源的蛋白标志物其诊断特异性和敏感性分别可达到95%和90%。
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。外泌体在心脏修复中起着关键作用。
外泌体的生物发生途径主要包括三个关键的检查点:ILV的形成,阻止MVEs的降解以及MVEs和细胞膜的融合,这三个检查点都包含在内体相关的囊泡运输过程中。RABGTPase定位到特定膜结构的表面,通过招募效应因子来调节相应膜结构的囊泡运输,例如,在内体溶酶体运输网络中,RAB5调节早期内体的形成及相互融合;内体膜上RAB5到RAB7的转换调节早期向晚期内体的转变;RAB7调节晚期内体/MVEs与溶酶体的融合来降解ILVs;RAB27调节MVEs与细胞膜的对接和融合来释放ILVs形成外泌体。内吞的膜蛋白,特别是受体酪氨酸激酶家族的表皮生长因子受体,定位到内体和MVEs,通过MVEs和溶酶体融合来进入溶酶体降解,此过程受多种RABGTPases和ESCRT复合体的调控。细胞表面受体表达不同,外泌体对受体细胞的影响可能不同,可能诱导细胞存活,也可能诱导凋亡或免疫调节等。湖南外泌体label free
外泌体的复杂性,为疾病检测和监测提供了一个多指标的诊断窗口。湖南外泌体label free
外泌体调控毛发根部的囊干细胞的机能,延长毛发根部的囊生长期,同时活化处于静止期的毛发根部的囊,使其提前进入新的生长周期,实现了毛发的再次生长。骨衰老小鼠注射外泌体试验证明:年轻血液中的外泌体同样使衰老的组织重新焕发生机。来源于脂肪组织中的干细胞分泌一些信号分子和生长因子,可以促使控制毛发根部的囊生长周期的毛发根部的囊干细胞进行分化,向上迁移生成表皮细胞和皮脂腺,向下迁移生成毛母细胞。毛发根部的囊的生长周期决定毛发的生长周期,而毛发根部的囊干细胞的机能决定了毛发根部的囊的活跃程度,外泌体靶向调控毛发根部的囊干细胞的功能。湖南外泌体label free