外泌体是细胞分泌到胞外的一种囊泡,其大小为30-150nm,具有双层膜结构和茶托状形态,含有丰富的内含物(包括核酸、蛋白和脂质等),参与细胞间的分子传递。外泌体普遍存在于细胞培养上清以及各种体液中,包括血液、唾液、尿液、乳汁等,同时也存在于组织样本中,如脑组织、肌肉组织、脂肪组织等。所有的细胞都能分泌外泌体,但是不同细胞分泌的外泌体不管在数量上还是在内含物中都具有比较大的差异性,这也决定了每种外泌体所行使的功能不一样。外泌体普遍参与细胞间物质运输与信息传递,调控细胞生理活动。同时,外泌体具有抗原提呈、免疫逃逸、诱导正常细胞转化、促进瘤子发生和转移等作用;此外,外泌体还可以作为“天然的纳米粒子”来进行药物递送。外泌体可以包含不同类型的细胞表面蛋白、细胞内蛋白、RNA、DNA、氨基酸和代谢物。唾液外泌体
磁珠免疫法分离外泌体:将针对目的抗原的抗体通过生物素-链霉亲和素连接到磁珠表面,然后将磁珠与样品共孵育,使外泌体特异性结合到磁珠上形成磁珠-外泌体复合物,再用蒸馏水或者PBS冲洗,结尾用甘氨酸-Tris-HCl溶液洗脱获得外泌体。该方法相对于ELISA的好处主要是,珠粒提供了更大的表面积来捕获外泌体,从而提高了分离效率。此外,使用磁珠时,样品起始体积没有上限,而基于微孔板的ELISA分析的较大样品体积为100μL,且ELISA洗脱杂质时容易造成孔间交叉污染。当将磁珠法与金标准外泌体分离方法进行比较时,磁珠法可分离出更纯净的外泌体,特异性高、速度更快,并且不需要昂贵的仪器。另外,与其他分离方法相比,磁珠法不影响外泌体形态。但是采用磁珠法时,外泌体生物活性易受PH和盐浓度影响。宝兰菲外泌体利用外泌体自身的物理化学性质所研发的各种市售的外泌体分离提取试剂盒也能达到分离效果。
近年来,外泌体的捕获技术越来越多,微流体系也被用于外泌体提取,此方法能根据其物理和生化特性同时分离外泌体。采用这种方法获得的样品纯度高,且可及时获取外泌体用于疾病的相关检测。在初次注射时外泌体粘附在微流控设备的内表面,并在随后的PBS注射中冲洗掉。此方法采用的设备复杂,所需的样本量取决于流动通道的长度。另外,样品量的注入速率比较低,因此,对于大样品量,将需要较长的处理时间。外泌体在包括瘤子在内的各种疾病的发病机理中具有重要的功能。目前,研究人员已经开发了多种方法来分离外泌体,离心技术仍然是常用方法,其他方法,例如过滤、磁珠分离和色谱法等,也显示出独特的优势,但目前仍然没有一种公认有效的提取方法,研究人员应针对不同来源的样本以及不同的下游分析选取较适宜的提取方案。
外泌体的来源与特征:外泌体是一种存在于细胞外的多囊泡体,通过细胞内吞泡膜向内凹陷形成,其大小均一,直径为40-100nm,密度为1.10-1.18g/mL。外泌体可由间充质干细胞、淋巴细胞和肿细胞细胞等多种类型细胞主动分泌释放。外泌体内主要含有核酸、蛋白质和脂质等,可作为疾病诊断标记物、调控靶细胞功能、参与细胞生物学活动等。例如:含有miR-140-5p的滑膜间充质干细胞来源外泌体(SMSC-Exo影响软骨组织再生;骨髓间充质干细胞来源外泌体携带的miR-196a可调节成骨细胞分化促进大鼠颅骨缺损的骨再生。外泌体显示出了在诊疗各种疾病(如心肌病和神经病)方面的潜力。外泌体的膜蛋白有可能与细胞膜蛋白作用,活跃细胞内通路。
外泌体的提取主要包括以下几种方式。一是超速离心法,这是目前外泌体提取较常用的方法。此种方法得到的外泌体量多,但是纯度不足,电镜鉴定时发现外泌体聚集成块,由于微泡和外泌体没有非常统一的鉴定标准,也有一些研究认为此种方法得到的是微泡不是外泌体。二是过滤离心,这种操作简单、省时,不影响外泌体的生物活性,但同样存在纯度不足的问题。三是密度梯度离心法,用此种方法分离到的外泌体纯度高,但是前期准备工作繁杂,耗时,量少。外泌体存在于组织样本中,如脑组织、肌肉组织、脂肪组织等。脑脊液提取试剂盒
外泌体可以将PD-L1转运至其他PD-L1表达低或没有PD-L1的细胞,并可能与PD-1结合。唾液外泌体
质膜的连续内陷较终导致多泡体的形成,多泡体可与细胞内的其他囊泡和细胞器交叉,从而增加了外泌体成分的多样性。根据细胞来源的不同,细胞外囊泡,包括外泌体,可以包含细胞的许多成分,包括DNA、RNA、脂质、代谢物、胞质和细胞表面蛋白。目前产生外泌体的生理目的尚不清楚,需要进一步研究。一个推测的作用是外泌体可能从细胞中去除多余和/或不必要的成分以维持细胞内环境的稳定。近来的研究也表明外泌体中特定细胞成分的功能、靶向、机制驱动的积累,提示它们在调节细胞间通讯中发挥作用。唾液外泌体
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