外泌体携带大量特异性的蛋白质(如细胞因子、生长因子)以及功能性的mRNAs、miRNAs等生物活性物质,在体内参与细胞通讯、细胞迁移、促血管新生和抗瘤子免疫等生理过程,与多种疾病的发生和进程密切相关。由于外泌体的特殊结构和功能,使得它具有潜在的应用价值,一方面可以作为诊断多种疾病的生物指标,另一方面也可以作为诊疗手段,未来有可能作为药物的天然载体用于临床诊疗。外泌体研究,应选用血浆还是血清?答:血清是血液凝固之后收集的液体,所以其中少了纤维蛋白原,凝血因子,以及多了比较多凝血产物。纤维蛋白原可转化为纤维蛋白,具有凝血功能。在凝血过程中血小板会分泌大量的外泌体,有研究发现血清中有接近50%的外泌体来自额外的分泌。采用磁珠法时,外泌体生物活性易受PH和盐浓度影响。海洋生物外泌体label free
免疫印迹或蛋白质印迹是分析外泌体较常用的方法之一,其原理是外泌体上特异性抗原与抗体结合。首先对样品进行处理将囊泡裂解并将蛋白质变性,变性后,通过SDS-PAGE分离蛋白质,然后将其转移到硝酸纤维素膜或聚偏二氟乙烯(PVDF)膜上并暴露于针对目的抗原的抗体中。抗体特异性识别膜表面上的抗原,然后将膜暴露于第二抗体中。通过二抗的荧光标签或与二抗偶联的辣根过氧化物酶或碱性磷酸酶基团进行检测。常用的标记蛋白为CD63、CD81、TSG101和ALIX等。但是此方法的特异性和重复性会受到所用抗体质量的限制。外泌体的直径比微泡的要小,后者直径为100nm-1μm。出芽与外泌体外泌体的纳米球膜型结构由双层脂质形成。
外泌体作为细胞间信使较早发现于体外培养的绵羊红细胞上清液中,是直径为30~150nm,密度为1.10~1.18g/ml的细胞外囊泡,携带丰富的遗传信息,参与细胞信号转导、细胞迁移、瘤子新生血管生长和瘤子微环境形成等过程。由于现存的分离技术是基于外泌体的大小、结构和膜蛋白的亲和捕获,比较难完全将其与其他囊泡和大分子蛋白质复合体区分开,分离出的外泌体蛋白浓度通常会被高估,并且不同亚型外泌体之间可能会有不同蛋白质特征,所以对分离的外泌体进行鉴定对于后期研究至关重要。
外泌体的提取、纯化和鉴定:每一个外泌体研究者较初都要为外泌体的分离提取而烦恼。选择的分离方式是利用超速离心的方式分离外泌体,并且可以选用梯度密度离心法得到纯度更高的外泌体。另外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。提取的外泌体的鉴定方式主要是通过形态学(电子显微镜技术)、粒子大小以及标志蛋白等方式实现的。近来的研究发现外泌体在比较多生理病理上起着重要的作用,如免疫中抗原呈递、瘤子的生长与迁移、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,能比较好的保护其包被的物质,且能靶向特定细胞或组织,因此是一种比较好靶向给药系统。腹水外泌体融合实验外泌体的膜蛋白有可能与细胞膜蛋白作用,活跃细胞内通路。外泌体显示出了在诊疗各种疾病(如心肌病和神经病)方面的潜力。
被特定部位的细胞获取的瘤子外泌体可为肿细胞的转移准备转移前微环境。用肺转倾向的肿细胞细胞来源的外泌体处理小鼠后可使骨转倾向的肿细胞细胞重新定向。外泌体的蛋白质组学分析发现不同部位倾向性的肿细胞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肿细胞转移的部位倾向性的诊断指标。外泌体的提取的方式:PS亲和法。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。血浆血清外泌体提取试剂盒原理
外泌体较有用的特性之一是它们穿过屏障(如细胞质膜和血/脑屏障)的能力。海洋生物外泌体label free
外泌体中常见的细胞质蛋白是Rabs蛋白,是鸟苷酸三磷酸酶家族的一种。它可以调节外泌体膜与受体细胞的融合,有文献报道称RAB4,RAB5和RAB11主要出现在早期以及回收的核内体中,RAB7和RAB9主要出现在晚期的核内体。现有大量的研究发现外泌体中含有40种RAB蛋白。除了RAB蛋白,外泌体中富含具有外泌体膜交换以及融合作用的膜联蛋白(包括膜联蛋白1、2、4、5、6、7、11等)。外泌体膜上富含参与外泌体运输的四跨膜蛋白家族(CD63,CD81和CD9))、热休克蛋白家族((HSP60,HSP70,HSPA5,CCT2和HSP90以及一些细胞特异性的蛋白包括A33(结肠上皮细胞来源)、MHC-Ⅱ(抗原提呈细胞来源)、CD86(抗原提呈细胞来源)以及乳凝集素。海洋生物外泌体label free
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