外泌體—干貨
一、外泌體的基本概念
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外泌體是指包含了復(fù)雜RNA和蛋白質(zhì)的小膜泡(30-150nm),現(xiàn)今,其特指直徑在40-100nm的盤狀囊泡。多種細(xì)胞在正常及病理狀態(tài)下均可分泌外泌體。其主要來源于細(xì)胞內(nèi)溶酶體微粒內(nèi)陷形成的多囊泡體,經(jīng)多囊泡體外膜與細(xì)胞膜融合后釋放到胞外基質(zhì)中。
所有培養(yǎng)的細(xì)胞類型均可分泌外泌體,且外泌體天然存在于體液中,包括血液、唾液、尿液、腦脊液和乳汁中。有關(guān)他們分泌和攝取及其組成、“運(yùn)載物”和相應(yīng)功能的分子機(jī)制剛剛開始研究。外泌體目前被視為特異性分泌的膜泡,參與細(xì)胞間通訊,對(duì)外泌體的研究興趣日益增長,無論是研究其功能還是了解如何將其用于微創(chuàng)診斷的開發(fā)。
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二、外泌體發(fā)展史
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1983年,外泌體于綿羊網(wǎng)織紅細(xì)胞中被發(fā)現(xiàn)。 1987年Johnstone將其命名為“exosome”。
1996年發(fā)現(xiàn)B淋巴細(xì)胞能分泌抗原提量外泌體并可以刺激CD4+細(xì)胞的抗腫瘤反應(yīng)。
1998年樹突細(xì)胞 (DCcell)被發(fā)現(xiàn)能產(chǎn)生抗原提呈的外泌體。
2010年H.Valadi等發(fā)現(xiàn),細(xì)胞之間可以通過外泌體中的RNA來交換物質(zhì),外泌體幾平存在于所有組織細(xì)胞及體液中。
2013年美國科學(xué)家Jamesh和Randy.德國科學(xué)家Thomas發(fā)現(xiàn)細(xì)胞外泌體運(yùn)輸調(diào)控機(jī)制,使得外泌體研究達(dá)到新的高度,獲得了2013年諾貝醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
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三、外泌體功能
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①細(xì)胞增值與凋亡調(diào)控
②轉(zhuǎn)移與侵襲
③血管生成
④免疫應(yīng)答
⑤細(xì)胞分化
⑥代謝調(diào)控
⑦微生物組調(diào)控
⑧病毒感染
四、外泌體的研究應(yīng)用
1.載體藥物研究:外泌體可作為載體將包裹在內(nèi)的藥物運(yùn)送到目標(biāo)區(qū)域,做到靶向治療;
2.診斷研究:主要研究外泌體的種類、數(shù)目、大小和內(nèi)容物與疾病之間的關(guān)系;來預(yù)測(cè)疾 病的發(fā)生與進(jìn)展(如阿爾茨海默病)
3.間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體改造:間充質(zhì)干細(xì)胞來源外泌體與間充質(zhì)干細(xì)胞有著相似的功能, 間充質(zhì)干細(xì)胞來源外泌體更穩(wěn)定,更好保存,易于管理和控制,可以人為改變其內(nèi)容物 的種類和數(shù)量;
4.外泌體biomarker:外泌體內(nèi)容物分析轉(zhuǎn)錄組測(cè)序、芯片(mRNA,LncRNA,miRNA,cir RNA)、蛋白質(zhì)組、代謝組分析。
五、外泌體的提取主要方式
李記生物自主開發(fā)的外泌體快速提取試劑盒,經(jīng)過優(yōu)化處理,適用于細(xì)胞培養(yǎng)上清液(尿液等)中的外泌體提取,并搭配純化過濾裝置,可快速高效地獲得高純度外泌體顆粒, 可用于電鏡分析、NTA粒徑分析、核酸分析、蛋白分析、細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)等。
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1)是超速離心法,這是目前外泌體提取常用的方法。此種方法得到的外泌體量多,但是純度不足,電鏡鑒定時(shí)發(fā)現(xiàn)外泌體聚集成塊,由于微泡和外泌體沒有非常統(tǒng)一的鑒定標(biāo)準(zhǔn),也有一些研究認(rèn)為此種方法得到的是微泡不是外泌體。
2)是過濾離心,這種操作簡單、省時(shí),不影響外泌體的生物活性,但同樣存在純度不足的問題。
3)是密度梯度離心法,用此種方法分離到的外泌體純度高,但是前期準(zhǔn)備工作繁雜,耗時(shí),量少。
4)是免疫磁珠法,這種方法可以保證外泌體形態(tài)的完整,特異性高、操作簡單、不需要昂貴的儀器設(shè)備,但是非中性pH和非生理性鹽濃度會(huì)影響外泌體生物活性,不便進(jìn)行下一步的實(shí)驗(yàn)。
5)是PS親和法,該方法將PS(磷脂酰絲氨酸)與磁珠結(jié)合,利用親和原理捕獲外泌體囊泡外的PS。該方法與免疫磁珠法相似,獲得的外泌體形態(tài)完整,純度高。由于不使用變性劑,不影響外泌體的生物活性,外泌體可用于細(xì)胞共培養(yǎng)和體內(nèi)注射。
6)是色譜法,這種方法分離到的外泌體在電鏡下大小均一,但是需要特殊的設(shè)備,應(yīng)用不廣泛。