外泌体作为疾病诊断标志物的潜在应用依赖于基于外泌体的药物递送系统的技术突破,要将其用于临床治理,外泌体的大规模工业化生产面临很大的挑战。外泌体(exosome)是细胞分泌囊泡(extracellularvesicles)的一种亚型,存在于生物体液中,并参与多种生理和病理过程。外泌体被认为是细胞间通信的一种新机制,允许细胞交换蛋白质、脂质和遗传物质。过去,细胞分泌的外泌体一度被认为只是参与废物排泄;现在,随着高通量蛋白质组学和基因组学的发展,外泌体被宽泛认为是生物体内细胞间短距离和长距离交流的高度保守的途径,这种细胞间通信对于正常细胞和瘤细胞都是非常重要的。外泌体与各种疾病的相关性被检测出,特别是血液中释放的病细胞来源的外泌体。体内外泌体的示踪方法
在免疫系统中,淋巴细胞、树突状细胞、巨噬细胞、肥大细胞等均可以产生外泌体。研究表明免疫细胞来源的外泌体能够明显影响机体的免疫调节机制,包括调节抗原呈递、免疫激huo、免疫监督等。不同免疫细胞来源的外泌体功能不同,以树突状细胞(该细胞具有免疫刺激能力,是目前能够激huo初始T细胞的抗原递呈细胞)来源的外泌体为例,其外泌体的免疫刺激作用取决于来源细胞的成熟状态。成熟的树突状细胞外泌体内包含能够直接激huoT细胞的MHCclassⅠ和MHCclassⅡ,共刺激分子如CD40、CD8、CD86和热激蛋白,这些分子使树突状细胞来源的外泌体具有抗原呈递、调节免疫响应的生物功能。细胞外泌体Dir近些年关于外泌体研究很普遍。
科学家也尝试利用外泌体的压制发病机制功能。例如,类风湿关节炎患者的滑膜成纤维细胞所释放的外泌体,高浓度集聚诱导细胞死亡的TNF-α,可使类风湿关节炎恶化。通过上述介绍可以知道症状细胞来源的外泌体含有与症状进展相关的分子,神经细胞来源的外泌体含有与神经退行性疾病相关的分子,因此,通过压制或去除这些外泌体,有希望压制疾病发生。随着今后的研究发展,外泌体功能逐步清晰,并扩大临床应用,有望将外泌体应用在各种疾病医治上。甚至可尝试利用外泌体将siRNA和抗药剂等运输到目标细胞中。
在Rameshwar等的研究中,采用转染间充质干细胞的方法,使外泌体载有anti-miR-9。在进行间充质细胞和多形性成角质细胞瘤(GBM)细胞间anti-miR-9传递的实验时,发现两种细胞不仅可以通过缝隙连接介导的细胞间通讯(GJIC)也可以通过外泌体传递anti-miR-9。且anti-miR-9降低两种GBM细胞(U87和T98G)对中流药物替莫唑胺(TMZ)的抵抗能力的功能主要由外泌体传递的anti-miR-9实现,而非经GJIC传递的anti-miR-9,显示出外泌体在运载miRNA进行基因zhiliao时的潜力。利用外泌体进行GBM的zhiliao不只停留在体外细胞实验上,也已经有相关的体内zhiliao报道。外泌体被工程化改造后,具有靶向特定细胞类型或组织的功能。
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。随着EV研究倍受世界瞩目,各国启动了大型研究项目。细胞外囊泡与外泌体
从症状患者树突状细胞释放的外泌体中,含有各种症状细胞来源的蛋白质。体内外泌体的示踪方法
在运输DOX的研究中,Wei等选择了已经在临床上使用的未成熟的树突细胞作为母代细胞,通过化学转染使其分泌的外泌体表面含有Lamp2b,这种蛋白可以与αv整合蛋白特异性iRGD肽结合,使外泌体对DOX的运输具有靶向性。将对iRGD肽靶向的外泌体和未经靶向性处理的外泌体用DiR染料标记,并分别静脉注射入移植了人乳腺ai细胞的小鼠体内,观察到靶向的外泌体在注射30min后已经出现在中流组织处,在注射2h后外泌体的含量高,而未经靶向性处理的外泌体在注射后主要集中在肝脏,几乎很少到达中流组织处,说明对iRGD肽靶向的外泌体具有很好的靶向性。体内外泌体的示踪方法