外泌体速通手册(上篇)

来源: 新加坡艺思高科技有限公司   2019-5-16   访问量:332评论(0)

外泌体速通手册(上篇)


01 概念


Exosome,中文名外泌体,是一种能被大多数细胞分泌的微小膜泡,具有脂质双层膜结构,直径大约40-120 nm。尽管外泌体最初在1983年就被发现,但人们一直认为它只是一种细胞的废弃物。然而最近几年,人们发现这种微小膜泡中含有细胞特异的蛋白、脂质和核酸,能作为信号分子传递给其他细胞从而改变其他细胞的功能。这些发现点燃了人们对细胞分泌膜泡的兴趣。最近的研究发现外泌体在很多生理病理上起着重要的作用,如免疫中抗原呈递、肿瘤的生长与迁移、组织损伤的修复等。不同细胞分泌的外泌体具有不用的组成成分和功能,可作为疾病诊断的生物标志物。外泌体具有脂质双层膜结构,能很好的保护其包被的物质,且能靶向特定细胞或组织,因此又是一种很好靶向给药系统(targeted delivery system)。

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外泌体可大致分为3大类:(a)由质膜分裂产生的微囊泡;(b)在内质网内形成并在多囊泡体与质膜融合后释放的外体;(c)凋亡体a作为细胞凋亡过程中的囊泡重新释放。低等生物,如细菌和寄生虫,也能分泌外囊泡。

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02 作用


外泌体的产生及其与受体细胞的相互作用

外泌体被认为是由多泡体(MVB)膜向内出芽形成的内吞的囊泡同质群体,涉及转运所需的内复合物(ESCRT)和其他相关蛋白被分选到外泌体中,例如程序性细胞死亡6蛋白(PDCD6IP;也称为ALIX)和肿瘤易感基因101蛋白(TSG101)。除了识别泛素化蛋白质的ESCRT之外,其他ESCRT非依赖性机制也可用于产生某些生化组合物的外泌体。例如,在一些细胞中,外泌体产生需要脂质神经酰胺和中性磷脂酶,将神经-髓磷脂转化为神经酰胺酶。

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外泌体在正常体环境和疾病发病机制中的作用

外泌体可以被认为是生物反应过程中的重要信号体。例如,外泌体可以激活免疫应答或抑制炎症,从而参与免疫监视。在血液循环中,外泌体通过提供用于组装凝血因子的场所而参与血凝反应。在大脑中,神经元可以通过外泌体的分泌进行交流,这有助于近端和远端突触的可塑性。外泌体也参与干细胞维持和可塑性,并且由于它们的抗细胞凋亡和细胞增殖刺激特性,它们似乎在受损组织的修复中具有重要作用。通过使用外泌体作为治疗剂,可以将这些作用转化为治疗。此外,外泌体大多数细胞都可分泌,富含RNA并且能够将其内容物转移到受体细胞的,这表明它们将是非常适合药物递送的候选物,特别是治疗性核酸递送。外泌体的相同特性强调了它们在维持正常生理学中的重要作用,可使它们参与病理反应。例如,外泌体可通过诱导不需要的免疫耐受,传递致癌基因(例如MET),促进核酸转移来支持肿瘤生长和肿瘤相关病理。在出现免疫疾病的情况下,外泌体可以诱导针对自身抗原的免疫应答。外泌体介导的朊病毒蛋白转运也可以推进神经退行性疾病的进展;此外,HIV-1感染也与外囊泡结合病毒进行转移有关。由于它们参与疾病,外泌体被认为是进行治疗的有效靶标。

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