体液外泌体芯片

外泌体研究背景：胞外囊泡是从细胞膜上脱落或者由细胞分泌的具有双层膜结构的囊泡状小体，主要由微囊泡、凋亡小体、外泌体组成。而外泌体是其中一类小囊泡，直径为30~150nm，密度1.10~1.18g/ml，可携带核酸、蛋白质质和脂质等，存在于血液、唾液、尿液等多种体液中。越来越多的研究证实，外泌体可以通过细胞间转移核酸、蛋白质、脂质等特定物质，发挥特殊的功能。如在抗原提呈细胞中呈递抗原程中、肉瘤细胞发生了发展、神经细胞信号转导过程中都发挥着重要作用。对外泌体的分析和检测可以辅助疾病的早期诊断、疗效评价和预后分析。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。体液外泌体芯片

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。体液外泌体芯片外泌体其纯度与超离心法和PEG沉淀法提取外泌体做比较。

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。

为了解决外泌体实验遇到的上述的各种问题,Wako研发出MagCapture™外泌体提取试剂盒PS（MagCapture™ExosomeIsolationKitPS）提取高纯度细胞外囊泡。外泌体膜含有分泌细胞源的蛋白和脂质，众所周知磷脂酰丝氨酸（PS）在活细胞通过翻转酶作用导向细胞膜内侧，暴露在外泌体膜外侧3）。另外，T-cellimmunoglobulindomainandmucindomain-containingprotein4（Tim4通过巨噬细胞进行细胞凋亡的吞噬受体）蛋白通过细胞外域IgV域与含有钙离子的PS结合4）。基于上述知识，我们利用Tim4固化磁珠，在钙离子存在下捕捉培养上清和血清等样品中的外泌体，再添加螯合剂洗脱外泌体，这种外泌体纯化方法是和金泽大学医学系免疫学华山教授共同开发，并取得了成功。5）这是迄今为止取代黄金标准超速离心法的新型外泌体纯化方法。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。

目前，提取外泌体的方法主要有超速离心法、PEG沉淀法，但这些方法混有非常多的杂质，必须慎重分析得到的是否是外泌体。超速离心法存在操作繁杂、回收量不稳定，不能用于定量分析、必须使用昂贵的超速离心机、无法进行多样品分析等问题。因此外泌体研究相对困难，需要尽快开发操作简单、可提取高纯度外泌体的技术。因此，日本和光着眼于巨噬细胞的外泌体受体Tim4蛋白，制备Tim4细胞外域与磁珠结合的“Tim4磁珠”。Tim4通过磷酯酰丝氨酸（PS）法特异性结合Tim4蛋白和磁珠，再经过含有EDTA的洗脱缓冲液进行分离，提取高纯度的完整外泌体。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，从而活跃细胞内的信号通路。体液外泌体芯片

外泌体为细胞疗法中的不同合成分子和生物分子的递送提供了广阔的前景和崭新的诊疗领域。体液外泌体芯片

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。体液外泌体芯片

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