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。有望在外泌体和微囊泡生理功能的分析研究上起重大贡献。河南外泌体芯片
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。如何检测外泌体分泌的多少外泌体可以直接进入受体细胞影响细胞功能。
外泌体大小不均可能是由于MVB的限制膜不均匀内陷,导致流体和固体的总含量不同;细胞的微环境和固有的生物学特性可能会影响外显体的含量及其生物学标记,如乳腺病细胞及其外泌体的蛋白质组可以显示来源细胞是上皮样细胞还是间充质样细胞;由于细胞表面受体表达的不同,外泌体对受体细胞的影响可能不同,可能诱导细胞存活,也可能诱导凋亡,或诱导免疫调节等;异质性也可以基于外泌体起源的组织,包括它们是否来自病细胞,瘤细胞产生的外泌体传递致瘤miRNAs明显促进瘤细胞增殖。
外泌体本身的惰性相当高,但它们与细胞膜融合可将所携带的物质和信号传递到受体细胞并改变其生物学功能,因此,外泌体是纳米药物递送或基因治理的潜在载体。外泌体作为功能性小RNA和蛋白质的天然载体也引起了药物递送领域的极大兴趣,因为它可以利用这些囊泡治理性递送各种核糖核酸分子、肽和合成药物。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还面临很大的挑战。首先,对外泌体的具体合成机制、功能了解并不是非常详细。其次,现在缺乏经济有效的外泌体分离技术。因外泌体内含mRNA、microRNA等核酸和蛋白质对相邻细胞具有交换信息的功能。
外泌体开始被认为是细胞排出代谢废物的一种方式,能够帮助缺乏高效降解能力或位于排泄系统的细胞排出不必要的蛋白质和RNA。近年来,随着人们对外泌体的深入了解,外泌体的多种生物功能先后被发现。如今外泌体作为一种细胞间交流、传递大量的生物功能分子的重要方式日益受到重视。外泌体与受体细胞的信息交流可能通过以下4种途径实现:(1)外泌体表面膜蛋白质被目的细胞表面的受体识别,从而激huo靶细胞;(2)外泌体在蛋白酶作用下产生的表面膜蛋白质碎片可作为目的细胞表面受体的配体;(3)外泌体脂膜可以与目的细胞膜融合,将蛋白质和RNA等内容物释放进去,此类膜融合可能改变靶细胞的一些膜特性,例如脂质和膜蛋白质的密度及种类;(4)目的细胞通过胞吞的形式摄入外泌体。外泌体能向病变细胞输送功能性物质,所以有很大潜力作为基因和药物递送的载体。鼻腔灌洗液外泌体
类风湿关节炎患者的滑膜成纤维细胞所释放的外泌体。河南外泌体芯片
Buller等利用miR-146b的质粒转染间充质干细胞,使其分泌的外泌体负载miR-146b,并将外泌体注射至移植到小鼠体内的GBM处。结果表明,这种利用外泌体运输miRNA进行zhiliao的方法可以有效抑制中流的生长。对于GBM类脑部中流,体内zhiliao不同于体外细胞实验,更需考虑脑部组织微环境对药物的影响,外泌体可运输miRNA并不破坏其在脑部中流组织处的原本功效。然而,至今还没有利用外泌体载药经静脉注射zhiliaoGBM的报道,这主要是由于跨越血脑屏障(BBB)仍然是外泌体进行脑部中流zhiliao需要解决的难题。尽管如此,Wood等报道的在进行阿兹茨海默病zhiliao时利用对脑部神经元特异性肽RVG靶向的外泌体穿过BBB的研究显示了经靶向修饰的外泌体具备穿过BBB的潜力,因此外泌体载药zhiliao具有广阔的前景。河南外泌体芯片