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。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。外泌体的标志蛋白
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。外泌体的标志蛋白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。
一方面,外泌体可以通过调控细胞的恶性转化如细胞增殖、迁移和侵袭,促进HCC的发生和发展。另一方面,恶性瘤细胞分泌的外泌体可以协同其他瘤细胞一起,调控瘤微环境,以利于HCC发展。人HCC细胞外泌体中含有的一系列miRNAs,会减弱其他HCC细胞中TGF-β通路上的蛋白表达,促进HCC细胞的生长。HCC细胞外泌体还会诱导非致瘤性肝细胞发生细胞迁移和侵袭,具有运动能力的HCC通过释放外泌体诱导肝细胞分泌MMP-2和MMP-9,增强HCC细胞的侵袭能力。经HCC中分离到的CD90+外泌体处理的内皮细胞会表达更多的VEGF和VEGFR1,促进血管生成;同时诱导ICAM-1表达促进细胞转移。还有研究表明外泌体参与HCC缺氧胁迫和药物耐受的调控。
寻找肝脏疾病的新型分子标志物一直是研究热点,也是难点。不同肝脏疾病中,细胞分泌的外泌体所携带的核酸和蛋白组分之间存在差异。这些不同生理状态下外泌体所携带的特异性蛋白分子、miRNA等,是潜在的分子诊断和预后标志物。肝细胞患者中,血清外泌体miR-21、-18a、-221、-222和miR-224明显上升,miR-101、-106b、-122和miR-195明显下降。而HCC患者肝移植复发后,血清外泌体miR-718水平明显下降。除外泌体外,微泡也有可能作为新型标志物,研究发现HCV患病者中CD4+和CD8+T细胞来源的微泡含量上升;而肝脏干细胞分泌的微泡中多种miRNAs上调。随着EV研究倍受世界瞩目,各国启动了大型研究项目。
由于这些胞外囊泡(EV)与生理和病理状况之间的关系,人们对EV的兴趣呈指数增长。EVs对新型诊断和临床转化有很大希望。近的研究已经将这些交流所需的一些任务归结为细胞外囊泡(如外泌体和微泡),主要参与髓鞘胶质细胞和神经元之间的相互信号传递从而促进神经元存活、由小胶质细胞介导的免疫应答、突触组装和可塑性。这种囊泡也被认为是神经变性疾病和脑病扩散的重要因素。这些细胞外囊泡功能为以前无法识别的神经系统内跨细胞相互作用增加了新方式。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。外泌体的标志蛋白
外泌体在心脏修复中起着关键作用。外泌体的标志蛋白
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。外泌体的标志蛋白