人体内多种细胞在正常及病理状态下均可分泌外泌体,包括干细胞、免疫细胞、内皮细胞、血小板及平滑肌细胞等。外泌体被包裹在坚硬的双层膜中。双层膜保护外泌体的内容物,使外泌体能够在组织中长距离移动。干细胞外泌体因在上皮组织的增殖、迁移、再生、炎症和瘢痕控制等方面的作用,有望成为“无细胞的细胞治理”工具。干细胞来源的外泌体可通过囊泡,将干细胞的精华部分——mRNA、miRNA、IncRNA及蛋白质等生物活性物质,打包运出干细胞体外。通过“细胞间高速公路”来“快递”到人体各个组织内。外泌体可以直接进入受体细胞影响细胞功能。外泌体特征
外泌体有很多潜在优势,但是外泌体在药物递送中的应用研究才刚刚起步,尚有许多问题需解决:如何修饰外泌体的靶向性:缺氧瘤细胞来源的外泌体倾向于向缺氧瘤组织内募集;此外,还可通过在外泌体膜表面设计与靶细胞特异性结合的抗体、配体或受体来实现。如何提高药物装载效率:目前主要有①前装载方法(首先将药物加载到母细胞中,随后外泌体形成并包裹药物分泌到细胞外,常用的方法如转染、共孵育等);②后装载方法(直接将药物加载到外泌体中,例如孵育、电穿孔、超声、挤出、冻融循环等);③其他装载方法(主要是通过生物工程修饰母细胞来实现)。如何实现外泌体的大量生产:目前大规模生产外泌体的方法主要是自发生产和非自发生产。细胞外泌过程有望将外泌体应用在各种疾病医治上。
目前,在各种健康与疾病模型中都发现,外泌体通过分子信息传递扮演着重要的角色。外泌体还越来越多地被认为是疾病的生物标志物和预后因子,具有重要的临床诊断和治理意义。除此之外,它们还有潜力被用于临床,作为基因和药物递送的载体。健康人和多种疾病的患者会将含有不同RNA和蛋白质成分的外泌体释放到体液循环中,因其特殊性,外泌体可以作为生物标志物来对疾病进行检测。例如,从血液或尿液中分离的外泌体可以用作病症、心脏病的诊断和预后的指标。
外泌体在各种疾病的诊断和治理中的应用研究火热。外泌体的复杂性,为疾病检测和监测提供了一个多指标的诊断窗口。此外,能够向病变细胞输送功能性物质的特性使外泌体有潜力作为基因和药物递送的载体。有研究总结了从外泌体中筛选的生物标志物,可用于疾病的诊断、预后及治理。外泌体在生物液体中宽泛分布,包括血液、尿液、唾液、胸腹水、脑脊液、胆汁、乳汁以及泪液等,其复杂的内容物被认为是疾病诊断的无创或微创生物标志物,具有检测包括病症在内的许多病理状况的潜力,可以用于对心血管疾病和病症等多种疾病的诊断和监测。外泌体研究相对困难,需要尽快开发操作简单、可提取高纯度外泌体的技术。
前列腺ai患者尿液外泌体中的miR-574-3p、miR-141-5p和miR-21-5p的表达水平明显上升,表明这些miRNAs可用于前列腺ai的早期筛查。胆管ai是恶性程度较高的消化系统中流,发展隐蔽且临床症状及体征出现晚,故给早期诊断带来困难。高通量小RNA测序筛查了来自胆管ai和胆囊ai患者外泌体中一系列差异表达的miRNA,小RNA长度在正常个体、胆管ai患者和胆囊ai患者之间的分布存在明显差异,胆管ai患者的外泌体中miR-96-5p、miR-151a-5p、miR-191-5p、miR-4732-3p明显升高,而胆囊ai患者的外泌体中miR-151a-5p略有升高,为胆管ai和胆囊ai提供了一套新的生物诊断标志物。与正常细胞来源外泌体在结构分子上的差异倍受瞩目。外泌体是粉色的还是透明的
外泌体给后续实验产生了许多障碍。外泌体特征
外泌体(Exosome)是由细胞分泌而来的微小囊泡,直径约为30-200nm,形态也呈现出多样性。microRNA(miRNA)是一种大小约21—23个碱基的单链小分子RNA,是由具有发夹结构的约70—90个碱基大小的单链RNA前体经过Dicer酶加工后生成,不同于siRNA(双链)但是和siRNA密切相关。microRNA通过和靶基因mRNA碱基配对引导沉默复合体(RISC)降解mRNA或抑制mRNA的翻译,从而在转录后水平调控蛋白表达。microRNA在物种进化中相当保守,在动物、植物等中发现的microRNA表达均有严格的组织特异性和时序性。microRNA在细胞生长和发育过程中起多种作用,包括调控发育、分化、凋亡和增殖等。外泌体特征