外泌體是一類(lèi)微小胞泡，廣泛存在于人類(lèi)和其他生物體內(nèi)。它們最初被視為細(xì)胞廢物的一部分，忍辱負(fù)重了幾十年后，在近年突然崛起一雪前恥，在藥物遞送、液體活檢、腫瘤治療、醫(yī)療美容等領(lǐng)域異軍突，揭示了外泌體的重要性和廣泛應(yīng)用的潛力。

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本文將介紹外泌體的定義、形成機(jī)制以及其在生物學(xué)研究、疾病診斷和治療等方面的重要作用，展示外泌體的巨大潛力和前景。

外泌體的首次發(fā)現(xiàn)在是1983年，由加拿大麥吉爾大學(xué)生物化學(xué)系教授Rose M.Johnstone研究小組在體外培養(yǎng)的綿羊紅細(xì)胞上清液中發(fā)現(xiàn)的，在當(dāng)時(shí)該研究小組只是認(rèn)為這是一種有膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞小囊泡，并且覺(jué)得這種小囊泡能夠把細(xì)胞生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中不必要的蛋白質(zhì)從一個(gè)細(xì)胞攜帶至另一個(gè)細(xì)胞，這樣就很快被斷定小囊泡是細(xì)胞代謝的“垃圾”。但隨著研究的不斷深入，在1987年的時(shí)候Johnstone研究小組再次把小囊泡命名為“exosomes”外泌體。一直到2013年，經(jīng)過(guò)近30年的不斷深入探索，外泌體在細(xì)胞間運(yùn)輸調(diào)控的機(jī)制被再進(jìn)一步深入挖掘，也因此美國(guó)科學(xué)家（James E. Rothman、Randy W. Schekman）和德國(guó)科學(xué)家（Thomas C. Südho）共同獲得2013年諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

　　外泌體指的是一種直徑范圍在30至200納米之間的微小胞泡，由細(xì)胞膜包裹而成。外泌體在細(xì)胞內(nèi)通過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體等器官的協(xié)同作用形成，并通過(guò)分泌途徑釋放到細(xì)胞外。

　　外泌體可作為細(xì)胞間的信息傳遞媒介，通過(guò)攜帶細(xì)胞表面受體、核酸、蛋白質(zhì)和生物活性分子等物質(zhì)，將信號(hào)傳遞給其他細(xì)胞，調(diào)節(jié)細(xì)胞功能和相應(yīng)生理過(guò)程。外泌體攜帶了豐富的生物分子信息，包括DNA、RNA、蛋白質(zhì)等，這些分子在多種疾病的發(fā)生和發(fā)展中起到重要作用。通過(guò)檢測(cè)外泌體中的特定標(biāo)志物，可以實(shí)現(xiàn)早期診斷和疾病監(jiān)測(cè)，為個(gè)性化治療提供依據(jù)。本身具有良好的生物相容性和穩(wěn)定性，可以作為藥物遞送系統(tǒng)應(yīng)用于治療。將藥物封裝進(jìn)外泌體內(nèi)，可以提高藥物的穩(wěn)定性和生物利用度，并減少藥物對(duì)正常細(xì)胞的損傷。外泌體中的生物活性分子可以促進(jìn)組織修復(fù)與再生，包括刺激血管生成、減輕組織炎癥反應(yīng)和促進(jìn)細(xì)胞增殖等。因此，外泌體在組織工程和再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。

其實(shí)外泌體我們?nèi)梭w內(nèi)細(xì)胞在特定刺激的條件下分泌的微小細(xì)胞外囊泡，直徑通常會(huì)在30-100納米之間，它最重要的一個(gè)作用就是能夠讓細(xì)胞之間進(jìn)行相互交流和影響，而且它廣泛存在并分布于我們?nèi)梭w的各種體液中，并且能攜帶和傳遞重要的信號(hào)分子和遠(yuǎn)程鎖定和調(diào)節(jié)細(xì)胞的修復(fù)、生長(zhǎng)和分化，就好比是一位優(yōu)秀的指揮官的存在，每天很熟練地去指導(dǎo)身體進(jìn)行自我修復(fù)。

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外泌體是細(xì)胞分泌的胞外囊泡的一種，它的主要成分是磷脂雙分子層和攜帶相關(guān)內(nèi)容物，所以并非是所有的細(xì)胞分泌出來(lái)的囊泡都可稱(chēng)之為外泌體?，F(xiàn)在普遍是采用超速離心法去提取外泌體，將細(xì)胞培養(yǎng)上清液通過(guò)0.22um孔徑大小的過(guò)濾器，接著再進(jìn)行下一步的超速離心，之所以采用這個(gè)方法的原因是可以減少外泌體制劑的污染，并且同時(shí)能夠使其中較大的囊泡從濾液中有效分離。外泌體的提取可以從多種體液中提取出來(lái)，如人的血液、尿液、精液和唾液等地方提取，也可以通過(guò)從多種細(xì)胞培養(yǎng)上清液中提取。

外泌體的分離主要有超高速差速離心法、密度梯度離心法、分子排阻色譜法、超濾法、聚合物沉淀法、免疫親和捕獲法、微流控技術(shù)、試劑盒法等8種方法，每種方法所依據(jù)的原理不同，都存在不同的優(yōu)缺點(diǎn)。

超速離心法：是迄今為止應(yīng)用最廣泛的技術(shù)，也是外泌體分離的“金標(biāo)準(zhǔn)”。超速離心法是基于溶液中不同物質(zhì)的沉降系數(shù)差別，通過(guò)超速離心將不同物質(zhì)在不同轉(zhuǎn)速下沉降下來(lái)，從而達(dá)到分離外泌體的目的，但超速離心耗時(shí)較長(zhǎng)并且對(duì)設(shè)備的要求較高。

密度梯度離心法：是基于外泌體密度（1.13~1.21 g/mL）與其他雜蛋白密度不同的原理，設(shè)置不同濃度梯度的緩沖液，通過(guò)離心將外泌體與其他雜蛋白分開(kāi)，從而實(shí)現(xiàn)外泌體的提取，該種方法的提取純度較高但過(guò)程非常繁瑣，耗時(shí)較長(zhǎng)。

超濾法：是利用不同截留相對(duì)分子質(zhì)量（MWCO）的超濾膜進(jìn)行選擇性分離，小分子物質(zhì)會(huì)被過(guò)濾到膜的另一側(cè)，而大于膜孔徑的高相對(duì)分子質(zhì)量物質(zhì)則截留在超濾膜上。這種方法比較簡(jiǎn)單高效，也不影響外泌體的生物活性，但缺點(diǎn)是外泌體可能會(huì)阻塞過(guò)濾孔，導(dǎo)致膜的壽命減短，分離效率較低。此外，截留在膜上的外泌體間也會(huì)發(fā)生粘附，導(dǎo)致產(chǎn)量降低。

免疫親和法：是基于抗原-抗體原理磁珠或?yàn)V膜將外泌體分離的方法，該方法可以獲得單一的外泌體亞型，但其產(chǎn)量較低。

聚合物沉淀法：是聚合物通過(guò)“劫持”水分子，從而造成外泌體溶解度的降低，進(jìn)而在低速離心條件下發(fā)生沉降，但是外泌體和雜蛋白會(huì)聚集在一起并離心沉淀下來(lái)，因此純度不高。

分子排阻色譜法：是利用分子尺寸大小來(lái)分離外泌體的色譜分離技術(shù)，大分子物質(zhì)不能進(jìn)入凝膠孔，只能沿多孔凝膠間的縫隙流出色譜柱，所以它的流程較短，流速較快，而小分子物質(zhì)能進(jìn)入大部分凝膠孔，所以它的流程較長(zhǎng)，而對(duì)應(yīng)流速較慢，通過(guò)外泌體和其他蛋白質(zhì)等顆粒大小的不同來(lái)分離出高純度的外泌體。但是該方法耗時(shí)較長(zhǎng)，不適合大量樣本的處理。

微流控技術(shù)：是近年來(lái)多學(xué)科多領(lǐng)域交叉所產(chǎn)生的一種新興技術(shù)，使用微管道（尺寸為數(shù)微米到數(shù)百微米）處理或操縱微小流體（體積為納升到阿升）分離外泌體，具有分離速度快、純度高、集成度高等優(yōu)點(diǎn)，但制作工藝復(fù)雜、外泌體產(chǎn)量少的缺點(diǎn)限制了其應(yīng)用的范圍。

試劑盒法：近年來(lái)市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)了各種商業(yè)化的外泌體提取試劑盒，基于的原理多種多樣，因其不需要特殊的設(shè)備，操作簡(jiǎn)便，隨著產(chǎn)品的不斷更新?lián)Q代，提取效率和純度逐漸提高，所以逐漸取代了超速離心等方法。但市場(chǎng)上各類(lèi)產(chǎn)品的純化效果良莠不齊，不適用于大批量樣本的處理，并且成本較高。