ANEXT安齡生物·細胞外囊泡的分類

什么是細胞外囊泡？

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工程化細胞外囊泡助力緩解急性肺損傷小鼠肺部炎癥

間充質(zhì)干細胞來源的細胞外囊泡研究進展及其展望

EV是一個術(shù)語，用于描述大小為40至1000nm的異質(zhì)囊泡群，由脂質(zhì)雙層包封，并由各種細胞類型釋放。事實上，EV有幾種亞型，這種分類基于它們的大小、生物發(fā)生以及特定蛋白質(zhì)的表達與否。EV大致可分為三類：外泌體、微囊泡和凋亡囊泡。隨著EV研究的進展，還發(fā)現(xiàn)了其他類型的EV，如外泌體、微粒和癌小體。由于不同EV的內(nèi)容物具有高度異質(zhì)性，具體取決于受體或源細胞，并且其亞型的生物發(fā)生難以闡明，因此我們專注于上述三個更廣泛的類別（外泌體、微囊泡和凋亡囊泡）。?

值得注意的是，不同的培養(yǎng)條件、分離方法和純化方案可能導致不同亞群的形成。此外，囊泡大小之間的重疊以及缺乏用于鑒定EVs亞型的特定生物遺傳標記導致文獻中的定義相互矛盾。因此，國際細胞外囊泡學會（ISEV）建議使用“細胞外囊泡”作為定義囊泡細胞釋放的通用命運方法。

1、外泌體

外泌體是相對較小的細胞外囊泡，直徑約為50-150nm。它們的生物發(fā)生通過內(nèi)吞內(nèi)體途徑發(fā)生，其中細胞質(zhì)膜向內(nèi)芽，導致膜分子的捕獲和細胞內(nèi)早期內(nèi)體的形成。在隨后的成熟過程中，早期內(nèi)體融合形成晚期內(nèi)體，導致內(nèi)體膜內(nèi)陷到管腔中形成細胞內(nèi)囊泡（ILV），進而形成多泡體（MVB）。MVB可能與溶酶體融合，導致其降解，或者與質(zhì)膜融合，隨后將外泌體作為胞質(zhì)囊泡釋放到細胞外區(qū)室中。研究表明，MVB的形成是由兩種不同的途徑介導的。第一種途徑與ESCRT內(nèi)體分選復合物（ESCRT-0、-I、-II、-III和Vps4復合物）相關(guān)。ESCRT-0降解泛素貨物，而ESCRT-I和ESCRT-II負責內(nèi)體膜芽的形成。ESCRT-III圍繞形成的囊泡的頸部，Vps4在膜破裂和最終形成MVB管腔囊泡中起作用。第二種途徑不依賴于ESCRT機制，而是依賴于內(nèi)體膜的脂質(zhì)成分，其中含有許多鞘脂。然而，這些鞘脂代表中性鞘磷脂酶2（nSMase2）的底物。在內(nèi)體膜上，nSMase2將鞘脂轉(zhuǎn)化為神經(jīng)酰胺，隨后誘導微結(jié)構(gòu)域合并成更大的結(jié)構(gòu)，導致結(jié)構(gòu)域出芽和ILV形成。這個過程涉及許多蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運和信號傳導，特別是RAS相關(guān)蛋白質(zhì)。在這個過程中，Rab27A和Rab27B是關(guān)鍵的調(diào)節(jié)蛋白，Rab27A也被發(fā)現(xiàn)與MVB與質(zhì)膜的融合有關(guān)。

2、微囊泡

微囊泡（MVs）的大小為100-1000nm，與外泌體不同，它是在直接向外出芽后細胞膜分離形成的。MVs脫落的過程與質(zhì)膜的分子重新分配有關(guān)，而質(zhì)膜又受到蛋白質(zhì)和脂質(zhì)組成以及Ca的影響。膜中磷脂的不對稱分布維持脂質(zhì)“偏側(cè)性”。同時，細胞內(nèi)Ca的向內(nèi)流動2+改變膜磷脂的不對稱分布，其中不對稱性由Ca維持依賴性酶。細胞骨架肌動蛋白絲的外層和裂解有開關(guān)，導致細胞骨架重組并促進萌發(fā)。此外，細胞骨架元件及其調(diào)節(jié)因子對于微囊泡生物發(fā)生至關(guān)重要。來自RHO家族的小GTP酶和RHO相關(guān)蛋白激酶（ROCK）是肌動蛋白動力學的重要調(diào)節(jié)因子，并在不同的腫瘤細胞群中誘導MVs生物發(fā)生。小GTP酶分為ADP-核糖因子（ARF）、Rab22a和Rho。ARF6 GTP/GDP循環(huán)使腫瘤細胞中的頸部形成成為可能，并允許通過細胞外信號調(diào)節(jié)激酶（ERK）募集和肌球蛋白輕鏈酶（MLCK）激活來切除MVs。

3、凋亡小體

凋亡囊泡是在程序性細胞死亡過程中通過凋亡細胞膜的鼓泡形成的突起，然后是崩解。它們的粒徑為1000-5000nm。凋亡細胞的膜在破裂前表達促進巨噬細胞或周圍細胞吞噬作用的標志物，從而清除凋亡囊泡并調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)。例如，磷脂酰絲氨酸（PS）在細胞凋亡的早期階段從內(nèi)葉轉(zhuǎn)移到外葉，并被認為起到“吃掉我”的信號。此外，PS還可以作為腫瘤標志物。然而，大多數(shù)研究都集中在外泌體和微囊泡上，并且凋亡囊泡很少在納米醫(yī)學的背景下進行研究，可能是因為它們的大小異質(zhì)性。

同時，在腫瘤細胞中，EV可以作為信號工具，調(diào)節(jié)許多細胞過程，包括促進細胞生長、侵襲、刺激血管生成和耐藥性。在正常細胞中，它們參與凝血、再生和免疫調(diào)節(jié)等過程。由于EV具有復雜的組成，具有多種生理功能，因此在作為治療載體的應(yīng)用過程中應(yīng)考慮其自身的內(nèi)在功能。釋放到腫瘤微環(huán)境（TME）或體液中的EV被受體細胞吸收。已知的EVs進入細胞的途徑是與受體細胞膜直接融合、受體介導的內(nèi)吞作用、脂筏相互作用、網(wǎng)狀蛋白相互作用和巨噬細胞吞噬作用。然而，據(jù)報道，外泌體主要通過非依賴性脂筏介導的內(nèi)吞作用內(nèi)化，而不是通過直接膜融合。與其他納米載體類似，內(nèi)化的EV可以經(jīng)歷內(nèi)體逃逸，隨后將貨物釋放到細胞質(zhì)中。然而，內(nèi)體逸出期間和溶酶體途徑中的酸性環(huán)境可能導致貨物降解?？傮w而言，EV的吸收機制很復雜，需要更深入地評估。

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