標(biāo)題：ANEXT安齡生物·外泌體組成及其在免疫應(yīng)答和多種疾病信號(hào)通路中的作用

ANEXT安齡生物 | 研究證明干細(xì)胞外泌體霧化能修復(fù)“小陽人”肺部損傷，極大減輕癥狀！

幾乎所有生物體，包括病毒和細(xì)菌，都會(huì)將外泌體釋放到細(xì)胞外環(huán)境中。生物體液的蛋白質(zhì)組學(xué)分析顯示，外泌體表面含有許多免疫反應(yīng)分子，并攜帶蛋白質(zhì)、mRNA和DNA片段等生物信使。脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸樣信號(hào)換能器、膜運(yùn)輸、T細(xì)胞刺激和在外泌體表面上發(fā)現(xiàn)的抗細(xì)胞凋亡分子也具有一些免疫調(diào)節(jié)作用。 此外，一項(xiàng)新的研究報(bào)告說，外泌體也存在于淋巴液中。免疫細(xì)胞接收來自其他免疫細(xì)胞、微生物、腫瘤和非免疫細(xì)胞的外泌體的信號(hào)。免疫細(xì)胞通過Fcγ受體、細(xì)胞因子受體、TCR和BCR釋放外泌體有助于提高胞質(zhì)鈣離子濃度。

外泌體生物發(fā)生始于內(nèi)體膜轉(zhuǎn)化以在細(xì)胞器腔內(nèi)產(chǎn)生腔內(nèi)囊泡（ILV），首先是早期內(nèi)體成熟為微囊泡（MVB），其次是晚期內(nèi)體成熟為外泌體。對(duì)于運(yùn)輸，大多數(shù)研究的內(nèi)體途徑與內(nèi)體復(fù)合物（ESCRT-0，ESCRT-I，ESCRT-II，ESCRT-III）和AAA ATPase Vps4相關(guān)復(fù)合物相關(guān)。一項(xiàng)研究表明，ESCRT-0蛋白Hrs和ESCRT-1蛋白STAM1的消耗會(huì)減少外泌體分泌。ESCRT-0蛋白如Hrs，Vsp27/STAM 1，2與編程用于降解的泛素蛋白結(jié)合，在第一步中執(zhí)行MVB的排序。ESCRT -I（TSG101，Vps28，MVB12a）和ESCRT-II（Vps22，25和36）促進(jìn)出芽過程，并在細(xì)胞內(nèi)區(qū)室和ILV形成MVB之前啟動(dòng)酶促去泛在貨物蛋白。相反，敲低ESCRT-III和相關(guān)蛋白質(zhì)（如VSP4B，VTA1和ALIX）導(dǎo)致外泌體分泌增加。許多研究表明脂質(zhì)如鞘磷脂（SM），鞘糖脂，膽固醇和磷脂酰肌醇（PS）。 外泌體表面含有高水平的三?；视停═AG），膽固醇（CE），心磷脂，線粒體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的一種脂質(zhì)，并且在脂滴核心中發(fā)現(xiàn)了TAG和CE。幾種脂質(zhì)和脂質(zhì)代謝酶在外泌體的釋放和形成中顯示出關(guān)鍵作用。中性鞘磷脂酶（nSMase）有助于形成錐形神經(jīng)酰胺，這對(duì)于外泌體分泌至關(guān)重要。細(xì)胞特異性和普遍存在的蛋白質(zhì)都選擇性地表達(dá)來自其天然細(xì)胞的外泌體。它們還包括微管蛋白，肌動(dòng)蛋白，弗洛林等胞質(zhì)蛋白，膜聯(lián)蛋白等膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和RAB蛋白。外泌體還含有信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白樣蛋白激酶、異源三聚體G蛋白。甚至代謝酶如丙酮酸和脂質(zhì)激酶，過氧化物酶也存在于外泌體表面。外泌體的蛋白質(zhì)印跡分析顯示微管蛋白和肌動(dòng)蛋白的表達(dá)較少，因?yàn)檫@些細(xì)胞骨架蛋白在細(xì)胞表面具有更高的表達(dá)。外泌體還攜帶熱休克蛋白，如HSP20，HSP27，HSP70和HSP90，參與抗原呈遞，加載和結(jié)合抗原肽到MHC分子，DC的成熟以及NF-κβ通過CD91轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞核中。有趣的是，像MCH I，MCH II和CD81這樣的T細(xì)胞刺激劑也可以在外泌體表面使用，起源于抗原呈遞細(xì)胞。這些T刺激分子在B細(xì)胞和T細(xì)胞之間的抗原特異性相互作用中起關(guān)鍵作用。DC衍生的外泌體攜帶T細(xì)胞共刺激分子CD81，并在其表面攜帶T細(xì)胞受體以激活T細(xì)胞。單核細(xì)胞在可溶性HSP70存在下也通過CD14信號(hào)通路釋放促炎細(xì)胞因子，Nk細(xì)胞靶向HSP70進(jìn)行細(xì)胞溶質(zhì)攻擊。與低表達(dá)的HSP70腫瘤細(xì)胞相比，即使是腫瘤細(xì)胞內(nèi)高表達(dá)的HSP70也可以殺死NK細(xì)胞。HSP70參與英希布Iting的關(guān)鍵努力信號(hào)與細(xì)胞凋亡和自噬相關(guān)。因此，在腫瘤中，HSP70的異常表達(dá)可能參與對(duì)化療藥物和腫瘤發(fā)生的耐藥性。Flotillin是另一種外泌體蛋白標(biāo)志物，在大多數(shù)健康和癌細(xì)胞T細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)，在沒有添加趨化因子的情況下表達(dá)Flotillin-1和2，在淋巴細(xì)胞系中形成一個(gè)大的預(yù)組裝平臺(tái)。Flotillin的C末端相互作用導(dǎo)致FLOT1和FLOT2的異二聚體，均在幼稚和活化的T細(xì)胞中。Flotillin與各種細(xì)胞功能有關(guān)，包括細(xì)胞-細(xì)胞粘附，G蛋白偶聯(lián)受體信號(hào)傳導(dǎo)的調(diào)節(jié)，內(nèi)吞作用和白細(xì)胞的肌動(dòng)肌蛋白細(xì)胞骨架的調(diào)節(jié)。 Tetraspanin是另一種豐富的蛋白質(zhì)家族，可在外泌體表面使用。Tetraspanin，如CD9，CD63，CD81和CD82，與許多蛋白質(zhì)類型相互作用，包括整合素和MHC類蛋白質(zhì)，表明它們參與大分子復(fù)合組織和膜亞域。其中，CD63和CD81定位于質(zhì)膜中的脂筏，這個(gè)過程稱為棕櫚?；etraspanin還與外泌體和細(xì)胞表面的整合素有關(guān)。拉納等.已經(jīng)證明，Tspan8與α4和β8整合素鏈之間的優(yōu)先相互作用以及四蛋白和整合蛋白的菌落強(qiáng)烈影響體外和體內(nèi)靶向細(xì)胞的選擇。在整合素家族中，外泌體含有一系列跨膜蛋白，包括免疫球蛋白家族成員，例如腸細(xì)胞上的A33抗原和血小板上的P-選擇素，B細(xì)胞上的細(xì)胞間粘附分子1（ICAM1）/ CD54），整合素的α鏈和β鏈（例如DC上的αM，DC和T細(xì)胞上的β2和T細(xì)胞上的β2，以及網(wǎng)織紅細(xì)胞上的α4β1）， 細(xì)胞表面肽酶（如腸細(xì)胞上的二肽基肽酶IV/CD26和肥大細(xì)胞上的氨基肽酶N/CD13）。此外，科學(xué)家們已經(jīng)能夠鑒定出多種Rab GTP酶，如Rab27a，Rab27b，Rab2，Rab7，Rab11，Rab35等，使用RNAi篩選促進(jìn)廣泛細(xì)胞系中的外泌體分泌。

病毒細(xì)胞釋放的外泌體還攜帶病毒miRNA，蛋白質(zhì)，甚至整個(gè)病毒粒子調(diào)節(jié)鄰近細(xì)胞并影響病毒的免疫識(shí)別。黃病毒科的丙型肝炎病毒（HCV）膜是從HCV感染的人血液中分離的外泌體，含有與CD81共定位并將病毒RNA傳遞給未感染的細(xì)胞的病毒RNA。來自HCV感染細(xì)胞的外泌體通過病毒RNA誘導(dǎo)對(duì)鄰近DC細(xì)胞的天然干擾素（INF）反應(yīng)。相比之下，自然循環(huán)HCV感染將病毒RNA輸送到細(xì)胞，但在病毒NS3/4蛋白酶的幫助下，它下調(diào)TLR和RLR信號(hào)傳導(dǎo)。這些來自HCV感染細(xì)胞的外泌體在感染期間通過傳播病毒RNA（而不是病毒蛋白）來保護(hù)未感染的細(xì)胞，后者會(huì)拮抗先天免疫系統(tǒng)。含有HCV病毒粒子的循環(huán)外泌體可能具有促病毒作用，在中和抗體存在的情況下傳播疾病。在從EVB感染細(xì)胞中分離的外泌體中鑒定出EVB（一種γ皰疹病毒）和潛伏膜蛋白1（LMP1）的主要癌蛋白。B淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化需要LMP1蛋白。來自B細(xì)胞的外泌體含有LMP1，可抑制NK細(xì)胞的細(xì)胞毒性和T細(xì)胞增殖。此外，外泌體在受體細(xì)胞中傳遞EGFR，PI3CA和LMP1誘導(dǎo)的生長(zhǎng)刺激信號(hào)通路，并激活ERK1，PI3激酶靶標(biāo)和Akt。

中性粒細(xì)胞衍生的外泌體具有抗炎和促炎作用。細(xì)菌可以與神經(jīng)枕衍生的外泌體相互作用，令人驚訝的是，中性粒細(xì)胞外泌體可以與細(xì)菌結(jié)合并減少細(xì)菌生長(zhǎng)。NK細(xì)胞來源的外泌體攜帶NK細(xì)胞標(biāo)志物FasL和穿孔素，取決于細(xì)胞穩(wěn)態(tài)和生理狀況?？乖蔬f單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞產(chǎn)生豐富的外泌體，其在抗原呈遞中起著至關(guān)重要的作用，并影響骨髓細(xì)胞的分化和增殖。據(jù)報(bào)道，受感染的巨噬細(xì)胞衍生外泌體可以轉(zhuǎn)移焦亡半胱天冬酶-1。因此，半胱天冬酶-1可以由于感染而啟動(dòng)受體細(xì)胞中的焦亡循環(huán)。肥大細(xì)胞來源的外泌體攜帶功能性RNA，可以觸發(fā)DC成熟。此外，肥大細(xì)胞外泌體誘導(dǎo)T細(xì)胞和B細(xì)胞增殖，含有多種免疫調(diào)節(jié)蛋白，并在免疫細(xì)胞的抗原遞送中發(fā)揮作用。

DC衍生的外泌體主動(dòng)引發(fā) T 細(xì)胞并有助于抗原呈遞。成熟的DC和B細(xì)胞都需要激活幼稚T細(xì)胞。DC既是先天免疫細(xì)胞，也是適應(yīng)性免疫細(xì)胞。根據(jù)DC的類型及其活化狀態(tài)，外泌體群體會(huì)改變其表面組成和有效載荷。成熟的DCs外泌體富含MHC II類，ICAM-1，B7.2，并且在MFG-E8中耗盡具有更強(qiáng)的誘導(dǎo)抗原特異性免疫應(yīng)答的能力，未成熟的DC衍生的外泌體。外泌體還調(diào)節(jié)不同的免疫細(xì)胞;例如，肥大細(xì)胞來源的外泌體可引起脫顆粒并誘導(dǎo)T細(xì)胞增殖。有趣的是，在細(xì)胞外空間和免疫突觸（抗原呈遞細(xì)胞和T細(xì)胞之間）中發(fā)現(xiàn)了T細(xì)胞衍生的外泌體。在抗原呈遞期間，B細(xì)胞來源的外泌體首先與抗原相互作用并調(diào)節(jié)細(xì)胞因子分泌和T細(xì)胞活化。 B細(xì)胞來源外泌體的一個(gè)顯著特征是它們攜帶免疫球蛋白，免疫球蛋白將天然抗原遞送到鄰近細(xì)胞。有時(shí)，免疫細(xì)胞來源的外泌體攜帶不同的病原體相關(guān)危險(xiǎn)信息，如PAMPs和DAMPs。最近的一項(xiàng)研究還表明，免疫來源的外泌體攜帶TNF，TGF-β，IL-1α和IL-1等細(xì)胞因子β。相反，受感染的細(xì)胞來源的外泌體可以攜帶病毒和細(xì)菌顆粒。這些受感染的細(xì)胞來源的外泌體可以通過招募重要的參與者來調(diào)節(jié)炎癥來加速急性炎癥過程。例如，細(xì)菌成分fMLP可以誘導(dǎo)含有白三烯B4的中性粒細(xì)胞外泌體并激活中性粒細(xì)胞。這種白三烯B4對(duì)于炎癥部位的中性粒細(xì)胞募集是必需的。當(dāng)急性炎癥開始時(shí)，促炎細(xì)胞因子，例如IL-1主要存在于感染細(xì)胞的外泌體中。進(jìn)一步的證據(jù)表明，其他促炎細(xì)胞因子如TNF及其互補(bǔ)調(diào)節(jié)蛋白也通過外泌體釋放。

外泌體在慢性炎癥過程中也起著關(guān)鍵作用。例如，DC衍生的外泌體使Th2細(xì)胞的反應(yīng)永久化，并表現(xiàn)為抗原呈遞分子。肥大和B細(xì)胞衍生的外泌體驅(qū)動(dòng)Th2反應(yīng)并促進(jìn)Th2環(huán)境。微植物來源的外泌體含有LT和募集粒細(xì)胞，功能性炎癥酶和合成白三烯。T細(xì)胞來源的外泌體刺激促炎細(xì)胞因子（如IFN-γ）從Th1細(xì)胞中釋放。IFN-γ對(duì)于針對(duì)腫瘤和細(xì)胞間病原體的免疫至關(guān)重要。因?yàn)镮FN-γ主要由NK和NKT細(xì)胞產(chǎn)生，并由Th1 CD4和CD8細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞（CTL）效應(yīng)T細(xì)胞產(chǎn)生。氣道上皮細(xì)胞來源的外泌體增加Th13細(xì)胞釋放的細(xì)胞因子，如白細(xì)胞介素13（IL-2）。IL-13是IgG合成，粘液分泌過多，杯狀細(xì)胞增生和纖維化的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子。外泌體也在自身免疫性疾病中發(fā)揮作用，如1型糖尿病、乙型肝炎、多發(fā)性硬化癥和炎癥性腸病。這些外泌體膜蛋白和脂質(zhì)在我們研究疾病特異性生物標(biāo)志物和疫苗開發(fā)模型時(shí)至關(guān)重要。我們可以研究來自細(xì)胞的外泌體，而不是在單個(gè)細(xì)胞上工作，這些細(xì)胞為我們提供了有關(guān)疾病狀況的大量信息。