外泌体的生物发生途径主要包括三个关键的检查点:ILV的形成,阻止MVEs的降解以及MVEs和细胞膜的融合,这三个检查点都包含在内体相关的囊泡运输过程中。RABGTPase定位到特定膜结构的表面,通过招募效应因子来调节相应膜结构的囊泡运输,例如,在内体溶酶体运输网络中,RAB5调节早期内体的形成及相互融合;内体膜上RAB5到RAB7的转换调节早期向晚期内体的转变;RAB7调节晚期内体/MVEs与溶酶体的融合来降解ILVs;RAB27调节MVEs与细胞膜的对接和融合来释放ILVs形成外泌体。内吞的膜蛋白,特别是受体酪氨酸激酶家族的表皮生长因子受体,定位到内体和MVEs,通过MVEs和溶酶体融合来进入溶酶体降解,此过程受多种RABGTPases和ESCRT复合体的调控。外泌体就像是生物界的邮差,可以在细胞间运输和转移生物活性分子,是细胞间通讯交流的载体。胸水外泌体芯片
外泌体是细胞间信息传递的重要“信使”,可通过三种方式介导细胞通讯:(1)外泌体以旁分泌的方式与靶细胞相互作用,通过受体–配体作用黏附到靶细胞表面,随后被内吞入靶细胞,或直接将内容物释放到靶细胞内,从而激huo靶细胞;(2)外泌体的胞外膜蛋白可以被蛋白酶切割,产生的片段可以与靶细胞的细胞表面受体结合,从而激huo靶细胞;(3)外泌体还可以与靶细胞直接接触发生膜融合,导致外泌体中的蛋白和核酸非选择性转移到目标细胞,从而引起靶细胞的响应。通过介导细胞间的通讯,外泌体不jin能够参与多种生理过程,比如消除胞内陈旧分子、呈递抗原、分化调节性T淋巴细胞或髓样细胞以抑制免疫反应,而且还可以参与疾病形成的病理过程,如通过与受体细胞的相互作用传播病原物质、促进中流转移过程中的血管生长和中流细胞迁移。腹膜透析液外泌体lncRNA芯片干细胞外泌体可用于中风的治理,改善神经预后,增加血管与神经生成。
外泌体可以调控星状细胞(HSC)活化,并参与HSC细胞迁移的进程。活化的HSC来源的外泌体中,CCN2表达升高,Twist1和miR-214表达被抑制,这些外泌体还能诱导静止的HSC细胞表达CCN2。此外,Twist1可以诱导miR-214表达从而抑制CCN2的表达。CCL4处理的外泌体和外泌体SK1/S1P会诱导HSC迁移。MSC分泌的外泌体可以有效减缓肝纤维化过程,这可能成为肝纤维化治理的靶点。研究显示,CP-MSC来源的外泌体miR-125b可以抑制Hedgehog信号通路的活化,抑制纤维化;而HUC-MSC分泌的外泌体可以逆转细胞形态和TGF-β1诱导的EMT进程,减弱肝纤维化。
外泌体作为细胞外囊泡的一个亚群,直径集中于30~150nm。目前,基于粒径大小分离外泌体的方法有超滤法、尺寸排除色谱法、静水过滤透析法和非对称场流分离法等。超滤法利用不同孔径的滤膜,对样品进行选择性分离以获得外泌体,一般分为压力超滤和离心超滤。其中离心超滤效果更好,不jin能减轻力对外泌体的破坏,而且可通过增大离心力和延长离心时间提高外泌体产物浓度。但离心力过大或离心时间过长均有可能导致超滤膜或外泌体破裂。此外,超滤法可以和切向流过滤法、微控流法、超速离心法或凝胶过滤色谱法等方法结合进一步提高分离效率。外泌体分析会引起何种生理作用,这是进一步研究的发展方向。
膜封闭的囊泡释放到周围环境中已经成为近几年来越来越受关注的问题。令人信服的证据表明囊泡可交换复杂的信息有助于这种兴趣的兴起。但是,也已经清楚,不同类型的分泌囊泡共存,具有不同的细胞内起源和形成模式,因此可能具有不同的组成和功能。外泌体是分泌囊泡的一种亚型。它们在真核细胞内的多泡小体中形成,并且当这些多泡小体与质膜融合时分泌到细胞外。有趣的是,不同的分子家族已被证明参与细胞内形成外泌体及其随后的分泌,这表明即使在外泌体中也存在不同的亚型。外泌体无法分析外泌体具有的生理功能,也是两种提取方法的问题所在。外泌体给药途径
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。胸水外泌体芯片
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。胸水外泌体芯片