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。外泌体在体液中十分稳定,同时外囊泡所含的蛋白质和RNA被外泌体的脂质双层膜所包被也不会分解。广州胸水外泌体
几乎所有的细胞都可以在自发或在一定刺激条件下产生外泌体,不同的细胞产生的外泌体具有不同的功能,这些外泌体参与了一系列生理和病理过程,如ai症发生与发展、抗原呈递、免疫调节、组织愈合等。来自血细胞(包括血小板、白细胞和红细胞)的外泌体具有参与凝血、提供促血管生成因子、诱导血管生成等生理功能;妊娠期外泌体能够影响局部血管生成、调节分化、激huo免疫、促进胚胎发育;肝脏细胞产生的外泌体有利于维护肝脏内稳态。由此可见,正常细胞产生的外泌体对维持机体的正常生命活动起重要作用。外泌体中的rna干细胞外泌体对多种类型的免疫细胞均具有免疫调节作用。
外泌体及活性蛋白能直接穿透皮肤间隙,快速直达基底层起效;富含100+多种胞外基质蛋白、胞外基质酶以及细胞黏附分子;能够有效促进皮肤成纤维细胞(HDFs)中I型胶原蛋白、成纤维蛋白,促进皮肤有效快速再生(Rejuvenation);能够有效促进皮肤成纤维细胞(HDFs)弹性蛋白生成,保持皮肤饱满和弹性;有效降低皮肤成纤维细胞(HDFs)中胶原蛋白酶(MMP-1)的生成从而防止皮肤间质中IIIIII型胶原蛋白被降解;富含活性物质能够促进皮肤有些血管的修复与重建再生。
人体内多种细胞及体液均可分泌外泌体,包括内皮细胞、免疫细胞、血小板、平滑肌细胞等。当其由宿主细胞被分泌到受体细胞中时,外泌体可通过其携带的蛋白质、核酸、脂类等来调节受体细胞的生物学活性。外泌体介导的细胞间通讯主要通过以下三种方式:一是外泌体膜蛋白可以与靶细胞膜蛋白结合,进而唤醒靶细胞细胞内的信号通路。二是在细胞外基质中,外泌体膜蛋白可以被蛋白酶剪切,剪切的碎片可以作为配体与细胞膜上的受体结合,从而唤醒细胞内的信号通路。有报道称一些外泌体膜上蛋白在其来源细胞膜上未能检测出。三是外泌体膜可以与靶细胞膜直接融合,非选择性的释放其所含的蛋白质、mRNA以及microRNA。外泌体大小不均的原因可能是由于MVB的限制膜不均匀内陷,导致流体和固体的总含量不同。
细胞分泌外泌体的过程一般分为三个阶段:(1)质膜内陷,形成早期内吞小泡;(2)内吞小泡向内萌发成熟,形成多囊泡体;(3)多囊泡体与质膜融合,并释放出囊泡内容物,形成外泌体。外泌体具有独特的理化性质,其密度为1.13~1.19g/mL,由平均厚度小于5nm的双层脂膜所包裹,具有典型杯状形态,呈现为扁平球形。外泌体表面富含多糖链,其质膜主要由溶血磷脂酸、磷脂酰丝氨酸、胆固醇、神经酰胺和鞘磷脂构成,另有与细胞来源相关的部分特殊脂类。外泌体可携带蛋白质、核酸和脂质等生物活性大分子,其中主要为蛋白质,且大部分蛋白为所有来源外泌体所共有,只有小部分与其来源有关,为其分泌细胞的特有蛋白,能够反映分泌细胞的类型和生理病理状态。除此之外,外泌体可携带大量mRNA和miRNA等核酸,并将其运输到靶细胞,发挥相应的生物学功能。外泌体介导的细胞间交流可以改变瘤的生长、细胞迁移、抗病毒等生理过程。广州胸水外泌体
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。广州胸水外泌体
虽然系统递送的外泌体主要在肝脏、肾脏和脾脏中积累,但通过在外泌体的外表面上展示特定的靶向分子。例如,识别靶抗原的肽或抗体片段,可以获得靶向外泌体;通过在细胞分泌囊泡上展示糖基磷脂酰肌醇(GPI)锚定的纳米抗体,可以使细胞分泌囊泡显示多种蛋白,包括抗体、荧光蛋白和信号分子。自然分泌的外泌体分离纯化直接作为药物的潜力有限,但是,将自然的外泌体分泌所需组分掺入合成脂质体或纳米颗粒中,并且使用可控程序组装后的工程化外泌体模拟物在药学上拥有更大的应用潜力。广州胸水外泌体