流式细胞技术针对外泌体的表面抗原标记物进行检测,能够实现外泌体的高通量、多通道分析。但是由于外泌体的粒径小、折射率低,所以采用常规的流式细胞仪进行检测时往往需要将外泌体与beads连接以增大表面积、增强反射,操作耗时又费力。Tian等搭建了一种高灵敏度的流式细胞仪(HSFCM),将可检测的外泌体粒径降至40nm,能够在不连接beads的情况下实现每分钟10000个外泌体的检测,并且能够结合免疫荧光的方法进行外泌体标志蛋白质的定量检测,目前该仪器已商品化。外泌体的异质性决定了外泌体药物递送系统要根据所传递治理物质的类型、目标组织的特点等进行针对性的调整。外泌体的标记蛋白
外泌体(exosomes)是一类由细胞分泌到胞外的囊泡。与其他两种胞外囊泡(微囊泡和凋亡小体)相比,外泌体在产生方式、尺寸、密度和内容物等方面存在明显差异。不同于微囊泡“出芽”的形成方式,外泌体主要通过胞吐过程释放至细胞外:首先细胞膜向内凹陷形成早期核内体(earlyendosomes),早期核内体进一步内陷形成多泡体(multivesicularbodies,MVBs),其中一部分多泡体与溶酶体(lysosome)融合,进而降解;另一部分与细胞膜融合,将其内部所包含的囊泡释放至胞外,即为外泌体。外泌体具有独特的物理化学性质,其直径为30~200nm,密度为1.13~1.19g/mL,组成包括细胞来源相关的脂质、蛋白质、RNA、DNA等物质,在其表面连接有大量的糖链,如甘露糖、聚乳糖胺和α2,6-唾液酸等。外泌体蛋白类风湿关节炎患者的滑膜成纤维细胞所释放的外泌体。
利用蛋白质免疫印迹和酶联免疫吸附分析技术可以对外泌体标志性蛋白质进行定性定量分析。其中蛋白免疫印迹是外泌体的经典表征手段之一,操作时往往需要细胞裂解液作为阴性对照。常用的外泌体标志性蛋白质包括四跨膜蛋白质CD63、CD81、CD9、中流易感基因101蛋白(TSG101)、水通道蛋白2(AQP2,尿液中)和凋亡诱导因子6相互作用蛋白(Alix)等,内参蛋白质可以是肌动蛋白(βActin)或甘油醛-3-磷酸脱氢酶,阴性对照蛋白可以是阻抑素(PHB,线粒体标志蛋白)或钙联结蛋白Calnexin。在酶联免疫吸附析法中,外泌体裂解液通过固载有抗体的固相基质,随后与检测抗体共孵育。两种方法均存在操作繁琐、耗时长的问题,相比较而言,酶联免疫吸附分析法比蛋白质免疫印迹法更加快速,适用于高通量分析。
通过对28例前列腺ai症患者和19例正常人尿液外泌体中的miRNA进行深度测序分析,发现两种miRNA(miR-196a-5p和miR-501-3p)在前列腺ai患者组明显下调,表明尿液外泌体中的特异性miRNA可能作为前列腺ai的新型生物标志物。Khurana等[100]将研究对象由miRNAs扩大至多种类型RNA,通过对慢性肾病患者尿液外泌体中各类RNA进行系统研究,在慢性肾病患者组中识别出30种明显差异的lncRNAs,表明尿液外泌体中的lncRNAs具有作为慢性肾病早期诊断标志物的潜力。Skotland等的研究则表明尿液外泌体中的脂质能够作为前列腺ai的新型标志物,3种脂质标志物结合使用能够有效提高对前列腺ai的诊断灵敏度(93%)和特异性(100%)。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。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。什么是细胞外泌体
高浓度集聚诱导细胞死亡的TNF-α,可使类风湿关节炎恶化。外泌体的标记蛋白
外泌体起源于多泡体,以细胞管腔内囊泡的形式存在.细胞的胞吞形成带有外源性抗体的内体小泡,在高尔基体等细胞器的作用下形成早期核内体,早期核内体的囊膜内陷、突入形成多个小囊泡,并选择性的接受细胞内的蛋白质、核酸、脂类等成分,较终形成晚期核内体,晚期核内体与细胞膜融合,并将外泌体排出胞外。这是一个连续而又复杂的过程,从内体小泡到成熟外泌体,需要在各细胞器间传递并包装,包括:TSG101、Alix蛋白、CD63、CD81、神经酰胺、胆固醇等。外泌体的排出跟其他胞内小泡大致相同,受到Rab家族蛋白的调控,敲除细胞的Rab27a和Rab27b蛋白后,外泌体不能排出,且从高尔基体到晚期核内体的囊泡运输不受影响。外泌体的标记蛋白