外泌体即细胞分泌的直径约40-100nm的微小膜泡,多种细胞在正常及病理状态下均可分泌外泌体。一开始被当做细胞排泄物,但是近几年,研究发现外泌体可谓是小身体大作用。种瘤发生转移后,如何靶向呈递药物一直是种瘤医治中的一个巨大挑战。发表于NanoLett的一项研究中,研究人员利用外泌体制备药物的递送系统(LD-MDS),并取得成功。在这项研究中,研究人员将相关药物锚定在活巨噬细胞膜上,细胞自身相关蛋白酶响应开启并将药物转载进入外泌体,顺利递送至肺转移灶并且转化为纳米囊泡和次级纳米囊泡,促进转移性4T1病细胞的有效内化和细胞死亡。之后,受损的4T1病细胞可以释放次级纳米囊泡和游离药物分子,再破坏邻近的病细胞。研究显示,LD-MDS对体内直径小于100μm的肺转移病灶显示出优异的靶向效率,并显着压制肺转移。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。b细胞外泌体
外泌体是由细胞细胞质内的晚期内泡小体以膜融合的方式通过胞吐方式主动分泌到细胞外环境的一种直径30-100nm的微型囊泡,其形态规则,呈圆形或椭圆形杯状结构,不同类型细胞分泌的外泌体具有很多共性,包括膜上富含脂筏及丰富的跨膜蛋白,如四次跨膜蛋白家族成员CD63、CD81等,表面为类似于细胞膜的脂质双分子层,具有一定的疏水性。外泌体能够携带微小RNA(microRNAs,miRNAs)、RNA、蛋白质等生物活性分子,并在细胞外环境稳定存在,而且通过传递供体细胞信息,调节靶细胞的代谢通路。外泌体可由多种类型细胞分泌,妊娠期母体血清中存在表达胎盘碱性磷酸酶(placentalalkalinephosphatase,)的胎盘来源外泌体,并且在妊娠中发挥重要的作用。b细胞外泌体症状细胞来源的外泌体含有与症状进展相关的分子。
利用蛋白质免疫印迹和酶联免疫吸附分析技术可以对外泌体标志性蛋白质进行定性定量分析。其中蛋白免疫印迹是外泌体的经典表征手段之一,操作时往往需要细胞裂解液作为阴性对照。常用的外泌体标志性蛋白质包括四跨膜蛋白质CD63、CD81、CD9、中流易感基因101蛋白(TSG101)、水通道蛋白2(AQP2,尿液中)和凋亡诱导因子6相互作用蛋白(Alix)等,内参蛋白质可以是肌动蛋白(βActin)或甘油醛-3-磷酸脱氢酶,阴性对照蛋白可以是阻抑素(PHB,线粒体标志蛋白)或钙联结蛋白Calnexin。在酶联免疫吸附析法中,外泌体裂解液通过固载有抗体的固相基质,随后与检测抗体共孵育。两种方法均存在操作繁琐、耗时长的问题,相比较而言,酶联免疫吸附分析法比蛋白质免疫印迹法更加快速,适用于高通量分析。
Aqil等在进行裸鼠实验时发现,加载至外泌体中的雷公藤红素(Exo-CEL)比普通的CEL有更强的抗种瘤功效,且在小鼠中未发现明显全身性或系统性毒性,由此可以证明,外泌体制剂可以有效增强CEL功效并降低与剂量有关的毒性。到目前为止,外泌体在肺病医治方面的研究主要集中于免疫压制,有效的外泌体药物递送平台的搭建以及外泌体相关的潜在医治靶点的探索。已有的研究表明外泌体在肺病医治领域有着广阔的前景,期待外泌体在肺病医治领域早日得到突破,造福更多的患者。建立记录各论文实验条件的数据库也可作为规避混乱的方法之一。
除了siRNA和miRNA,mRNA也可以作为“货物”被外泌体运输。研究表明,在移植了人肺中流的小鼠模型的血液和唾液中分离出来的外泌体含有中流细胞特异性的mRNA,而被爱泼斯坦-巴尔病毒(EBV)感ran的细胞分泌的外泌体中也含有EBV的潜伏期mRNA。因而,外泌体的这种运载mRNA的能力引起了中流研究者们的注意。近期,Saydam等率先报道了利用多泡体(含外泌体)负载mRNA/蛋白进行中流zhiliao的研究。研究者们利用脂质体2000或病毒载体对HEK-293细胞进行转染,使其分泌的多泡体含有mRNA/蛋白(CD-UPRTEGFP,其中CD:胞嘧啶脱氨酶;UPRT:尿嘧啶磷酸核糖转移酶;EGFP:增强型绿色荧光蛋白)。将此多泡体注射至小鼠的神经鞘瘤处,并辅助注射5氟尿嘧啶(5-FC),神经鞘瘤的增长被明显抑制。PS亲和法提取的外泌体,其蛋白特异性检测可高出10~100倍以上。b细胞外泌体
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。b细胞外泌体
外泌体是具有双层脂膜的囊泡结构,其稳定性较好,可保护内部生物分子免受体液中各种酶的影响,从而保持其完整性和生物活性。外泌体被提取后一般悬浮于磷酸盐缓冲液。目前,常用的储存方法为冷冻保存,但是冷冻保存可能会导致外泌体形状与物理性质的改变,也可能导致多层囊泡的形成和聚集,反复冻融会导致外泌体表面分子的生物特性、含量和标志物组成发生变化。血清中包含外泌体在内的细胞外囊泡DNA在不同储存环境可保持稳定,血浆存放于4°C时其RNA会明显降解,在–20°C下长期保存也会导致血浆中外泌体总RNA降解,但miRNA却十分稳定,这也提示了外泌体miRNA作为生物标志物的潜力。b细胞外泌体