外泌体有很多潜在优势,但是外泌体在药物递送中的应用研究才刚刚起步,尚有许多问题需解决:如何修饰外泌体的靶向性:缺氧瘤细胞来源的外泌体倾向于向缺氧瘤组织内募集;此外,还可通过在外泌体膜表面设计与靶细胞特异性结合的抗体、配体或受体来实现。如何提高药物装载效率:目前主要有①前装载方法(首先将药物加载到母细胞中,随后外泌体形成并包裹药物分泌到细胞外,常用的方法如转染、共孵育等);②后装载方法(直接将药物加载到外泌体中,例如孵育、电穿孔、超声、挤出、冻融循环等);③其他装载方法(主要是通过生物工程修饰母细胞来实现)。如何实现外泌体的大量生产:目前大规模生产外泌体的方法主要是自发生产和非自发生产。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。乔洛施 外泌体
外泌体开始被认为是细胞排出代谢废物的一种方式,能够帮助缺乏高效降解能力或位于排泄系统的细胞排出不必要的蛋白质和RNA。近年来,随着人们对外泌体的深入了解,外泌体的多种生物功能先后被发现。如今外泌体作为一种细胞间交流、传递大量的生物功能分子的重要方式日益受到重视。外泌体与受体细胞的信息交流可能通过以下4种途径实现:(1)外泌体表面膜蛋白质被目的细胞表面的受体识别,从而激huo靶细胞;(2)外泌体在蛋白酶作用下产生的表面膜蛋白质碎片可作为目的细胞表面受体的配体;(3)外泌体脂膜可以与目的细胞膜融合,将蛋白质和RNA等内容物释放进去,此类膜融合可能改变靶细胞的一些膜特性,例如脂质和膜蛋白质的密度及种类;(4)目的细胞通过胞吞的形式摄入外泌体。尿液提取试剂盒产品标准从外泌体中筛选的生物标志物,可用于疾病的诊断、预后及治理。
所有真核细胞类型包括造血细胞、上皮细胞、神经细胞、干细胞、脂肪细胞和病症细胞均可在培养条件下分泌外泌体。体内所有体液,包括血液、唾液、脑脊液、腹水,甚至尿液中都可以分离得到外泌体。这些外泌体传输多种信号分子,包括蛋白质、信使核糖核酸(mRNA)和非编码核糖核酸(RNA),其携带的分子可以被其他细胞吸收。因此,外泌体可以将生物信息转移到相邻细胞。这种细胞间通信不只涉及生理功能,还涉及一些疾病的发病机理,包括瘤、心血管疾病和神经退行性疾病等。
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面临很大的挑战。外泌体(exosome)是细胞分泌囊泡(extracellularvesicles)的一种亚型,存在于生物体液中,并参与多种生理和病理过程。外泌体被认为是细胞间通信的一种新机制,允许细胞交换蛋白质、脂质和遗传物质。过去,细胞分泌的外泌体一度被认为只是参与废物排泄;现在,随着高通量蛋白质组学和基因组学的发展,外泌体被宽泛认为是生物体内细胞间短距离和长距离交流的高度保守的途径,这种细胞间通信对于正常细胞和瘤细胞都是非常重要的。抗体亲和法和密度梯度离心法,虽然可以提取到高纯度的外泌体,但不能提取完整外泌体。
随着科学研究的不断深入,目前已经发现外泌体是由通过细胞内吞泡膜向内凹陷形成多泡内涵体,多泡内涵体再与细胞膜融合后,释放到细胞外基质中的一种直径约30~120nm的膜性囊泡。外泌体介导瘤细胞的化疗抵抗。在瘤的治理过程中经常会出现药物耐受的情况,这会导致化疗失败,在这和过程中外泌体以多种途径参与了化疗抵抗这一过程。通常,发生EMT过程的瘤细胞可获得抵抗凋亡能力,而抵抗凋亡通常使瘤表现为化疗抵抗。瘤细胞来源的外泌体能通过传递相关的组织因子(如VEGF、TGF2β)介导细胞发生EMT,从而增加瘤细胞的化疗抵抗能力。外泌体并作为症状早期诊断技术,应用于与症状进展相关的研究。海洋生物外泌体蛋白质组学
外泌体又存在检测时需使用大量外泌体和难以检测到低表达水平的标记蛋白。乔洛施 外泌体
在免疫系统中,淋巴细胞、树突状细胞、巨噬细胞、肥大细胞等均可以产生外泌体。研究表明免疫细胞来源的外泌体能够明显影响机体的免疫调节机制,包括调节抗原呈递、免疫激huo、免疫监督等。不同免疫细胞来源的外泌体功能不同,以树突状细胞(该细胞具有免疫刺激能力,是目前能够激huo初始T细胞的抗原递呈细胞)来源的外泌体为例,其外泌体的免疫刺激作用取决于来源细胞的成熟状态。成熟的树突状细胞外泌体内包含能够直接激huoT细胞的MHCclassⅠ和MHCclassⅡ,共刺激分子如CD40、CD8、CD86和热激蛋白,这些分子使树突状细胞来源的外泌体具有抗原呈递、调节免疫响应的生物功能。乔洛施 外泌体