exosome diagnostics

外泌体的来源与特征：外泌体是一种存在于细胞外的多囊泡体，通过细胞内吞泡膜向内凹陷形成，其大小均一，直径为40-100nm，密度为1.10-1.18g/mL。外泌体可由间充质干细胞、淋巴细胞和肉瘤细胞等多种类型细胞主动分泌释放。外泌体内主要含有核酸、蛋白质和脂质等，可作为疾病诊断标记物、调控靶细胞功能、参与细胞生物学活动等。例如：含有miR-140-5p的滑膜间充质干细胞来源外泌体(SMSC-Exo影响软骨组织再生；骨髓间充质干细胞来源外泌体携带的miR-196a可调节成骨细胞分化促进大鼠颅骨缺损的骨再生。磁珠免疫法分离的外泌体，生物活性易受pH和盐浓度影响，不利于下游实验，难以普遍普及。exosome diagnostics

胞外囊泡和外泌体的异质性。细胞外囊泡的两大类是胞外体和外泌体。胞外体通过质膜出芽释放，大小在50~1mm之间。外泌体起源于内泌体途径，通过形成包含ILVs的ESEs、LSEs，较终形成多泡体。当MVBs与质膜融合时，外泌体释放(尺寸范围~40~160nm)。外泌体是一个高度异质性的群体，具有独特的诱导复杂生物学反应的能力。外泌体的异质性可以根据其大小、含量(载物)、对受体细胞的功能影响以及细胞来源来概念化。这些特征的不同组合导致了外泌体的复杂异质性。体液外泌体Dil外泌体可由间充质干细胞、淋巴细胞和瘤子细胞等多种类型细胞主动分泌释放。

被特定部位的细胞获取的瘤子外泌体可为肉瘤的转移准备转移前微环境。用肺转倾向的肉瘤细胞来源的外泌体处理小鼠后可使骨转倾向的肉瘤细胞重新定向。外泌体的蛋白质组学分析发现不同部位倾向性的肉瘤细胞来源的外泌体具有不同的整合素（integrin）表达谱，整合素α6β4和α6β1与肺转有关，而整合素αvβ5与肝转有关。敲低整合素α6β4和αvβ5可减少外泌体被靶部位细胞获取，进而分别降低了肺和肝的转移。进一步研究发现外泌体整合素被细胞获取后活跃了Src的磷酸化和促炎的S100基因的表达。通过临床数据分析显示外泌体整合素可作为预测肉瘤转移的部位倾向性的诊断指标。

外泌体（Exosomes）是细胞分泌到胞外的一种囊泡（ExtracellularVesicles，EVs），其大小为30-150nm，具有双层膜结构和茶托状形态，含有丰富的内含物（包括核酸、蛋白和脂质等），参与细胞间的分子传递。外泌体普遍存在于细胞培养上清以及各种体液中，包括血液、唾液、尿液、乳汁等，同时也存在于组织样本中，如脑组织、肌肉组织、脂肪组织等。脑组织分离方法简述：将脑组织剪成薄片，放入离心管中加上消化液进行消化，经水浴、反复轻轻上下颠倒，再用移液间断缓慢吹吸至消化结束。随后加入培养基于消化液中，混匀，置于冰上。再进行一系列的差速超速离心过程，包括除杂、滤膜过滤、超离等。结尾用PBS重悬外泌体，用重悬后的外泌体进行下面的透射电镜（TEM）、纳米粒径追踪分子（NTA）和markerWB鉴定。在研究和评估外泌体的副作用和功效时，必须考虑到肉瘤细胞来源的外泌体可能增强肉瘤生长的潜在风险。

内化的外泌体和内源性产生的外泌体的细胞旅程：外泌体可以通过不同的机制直接进入细胞。外泌体由细胞通过内吞作用过程从头生成。外泌体不断地被细胞产生和吸收。它们可能是新生成的外泌体和消耗的外泌体的混合物。目前尚不清楚内生性产生或消耗的外泌体是一起释放还是单独释放。被吸收的外泌体会被溶酶体降解。进入细胞的外泌体可能进入或与已存在的ESEs融合，随后解体并将其内容物释放到细胞质中。另外，内泌体可以与质膜融合并在细胞外释放外泌体。外泌体可以将PD-L1转运至其他PD-L1表达低或没有PD-L1的细胞，并可能与PD-1结合。外泌体的分离

利用外泌体自身的物理化学性质所研发的各种市售的外泌体分离提取试剂盒也能达到分离效果。exosome diagnostics

外泌体分离的主要挑战之一是消除纳米级污染物，包括干扰外泌体标志物解析的游离核酸和脂蛋白。超速离心是目前分离外泌体的主要技术。尽管如此，它仍难以符合临床应用所需的标准，主要是由于该方法得到的外泌体纯度不足，产量较低，完整性欠佳且分离纯化操作耗时长。其他方法，例如基于聚乙二醇（PEG）的沉淀，磷脂酰丝氨酸亲和捕获，尺寸排阻色谱法和膜亲和捕获，近年来已经出现在特定的应用中，但是只适用于特定场景。近来，非对称流场-流分离方法已被用于从细胞和瘤子培养基中高分辨率地分选EV亚群，但其通量受到繁琐的样品制备程序的影响。单一分析耗时的过程也限制了其普遍的应用。因此，目前亟需开发创新技术以提高外泌体分离纯化的效率，纯度，产量，速度和耐用性。基于超滤的技术提供了潜在的有前途的替代方法，但它们也有缺点。在切向流过滤中，使进料流平行于多孔膜流动，以避免堵塞。然而，尽管已实现使用切向流过滤从大量条件细胞培养基中浓缩外泌体，但受制于其一次性模块的成本高，高剪切应力，难以处理小体积样品等因素而难以应用于临床分析。exosome diagnostics

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