与干细胞不同的是:干细胞外泌体对受损的微环境不响应,但它可以通过改变细胞外基质,改变受体细胞的转录组和蛋白质组,来调节细胞凋亡,生长,增殖和分化途径。因此,干细胞外泌体具有减少细胞凋亡、减轻炎症反应、促进血管生成、抑制纤维化、提高组织修复潜力等重要生物学功能,在调控组织再生方面存在良好的临床应用前景。干细胞外泌体的优点,体积小:纳米级粒子,大小约为细胞的1/200,因此能很好地被人体所利用。免疫反应程度低:外泌体不是细胞,只作为载具,外膜的表层上呈现较少的抗原,免疫系统难识别,对人体影响小。可穿透血脑障壁:体积小加上脂质外膜的特性,使其可以通过血脑障壁,抵达脑部组织。蛋白质分子在外泌体信号传递过程中起到了非常重要的作用。细胞外泌体miRNA芯片
流式细胞技术针对外泌体的表面抗原标记物进行检测,能够实现外泌体的高通量、多通道分析。但是由于外泌体的粒径小、折射率低,所以采用常规的流式细胞仪进行检测时往往需要将外泌体与beads连接以增大表面积、增强反射,操作耗时又费力。Tian等搭建了一种高灵敏度的流式细胞仪(HSFCM),将可检测的外泌体粒径降至40nm,能够在不连接beads的情况下实现每分钟10000个外泌体的检测,并且能够结合免疫荧光的方法进行外泌体标志蛋白质的定量检测,目前该仪器已商品化。细胞外泌体miRNA芯片确认外泌体生理作用的单独方法就是明确外泌体的释放机制,通过促进或压制释放机制。
近年来,生物医学领域上,干细胞在防病抗病、延缓衰老、组织再生等方面发挥着巨大的潜力,成为人们关注的热点。随着研究的不断深入,新的风口再次出现,它那就是——外泌体。外泌体是指包含了复杂RNA和蛋白质的小膜泡(30-150nm)。现今,其特指直径在40-100nm的盘状囊泡。外泌体中含有丰富的蛋白质和遗传物质DNA以及RNA等。它的存在,就像是生物界的邮差,可以在细胞间运输和转移生物活性分子,是细胞间通讯交流的载体。上海宇玫博生物科技有限公司。
外泌体中存在着某些特定的蛋白质、脂质和多糖,基于抗原–抗体特异性识别和结合作用原理,可将外泌体从其他组分中分离出来。四次跨膜蛋白家族、脂膜、膜联蛋白、上皮细胞黏附分子或肝素等都可以作为抗原,而捕获外泌体的抗体可以附着在平板、磁珠、二氧化硅、树脂、膜亲和过滤器、纤维素滤膜、聚酰氨基胺树状聚合物表面和微流控器件上。常用方法有酶联免疫吸附法和磁珠法等。酶联免疫吸附法使用聚苯乙烯微孔板作为抗体附着介质,其结果用吸光度值表示,该方法可以快速分析已知表面生物标志物的表达,也可以瞬时读出外泌体的产量和特异性。磁珠法多使用共价包覆链霉亲和素的磁珠,与样品一起孵育后可通过磁泳将被结合的外泌体从样品组分中分离出来。鉴于微米级磁珠可赋予更大的接触面积,该方法不jin具有高度特异性,还具有比超速离心更高的外泌体产率。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、及平滑肌细胞等。
为获得外泌体的大小、浓度、形态及蛋白质组成等信息,可以通过电镜、动态光散射、纳米颗粒跟踪分析仪、蛋白质免疫印迹、酶联免疫吸附法、流式细胞仪等对外泌体进行表征。通过电镜可获得外泌体的形态信息,不同类型的显微镜由于操作环境不同,得到的外泌体形态存在差异。例如,在扫描电镜、透射电镜和原子力显微镜中,外泌体呈现囊泡独有的茶托形,可能由于样品在固定或染色过程中极度脱水,导致外泌体塌陷所致。与之相反,在冷冻电镜中外泌体呈现圆形,由于不会脱水变性,所得的外泌体形态可能更加接近囊泡的真实状态。另外,由于透射电镜和原子力显微镜具有较高分辨率,也能够提供外泌体磷脂双分子层厚度、粒径分布等信息。不同类别的外泌体囊泡有三个征:表面具涂层的膜泡、内含纤维的膜泡、电子致密囊泡。杭州外泌体
活内的外泌体动态(哪个外泌体迁移至何处)也会成为今后需要努力研究的重要课题。细胞外泌体miRNA芯片
外泌体的形成始于细胞内陷,成熟于多囊泡胞内体,终于膜融合。细胞通过内吞作用产生小囊泡,小囊泡融合形成早期胞内体(earlyendosome),在多个蛋白的协同调控下,早期胞内体出芽形成含有多个腔内小囊泡的多泡体(multivesicularbodies,MVB),这个过程中这些腔内小囊泡(intraluminalvesicles,ILVs)会装载各种核酸和蛋白质等分子,泡内体较后在GTPase家族中RAB酶的调节下与细胞膜融合。随后,这些小囊泡会被释放到细胞外,称为外泌体。外泌体是通过细胞内吞细胞膜融合主动排除的物质,大小均匀,而微泡是由细胞直接出芽脱落生成,大小不均一。细胞外泌体miRNA芯片