外泌体中常见的细胞质蛋白是Rabs蛋白,是鸟苷酸三磷酸酶家族的一种。它可以调节外泌体膜与受体细胞的融合,有文献报道称RAB4,RAB5和RAB11主要出现在早期以及回收的核内体中,RAB7和RAB9主要出现在晚期的核内体。现有大量的研究发现外泌体中含有40种RAB蛋白。除了RAB蛋白,外泌体中富含具有外泌体膜交换以及融合作用的膜联蛋白(包括膜联蛋白1、2、4、5、6、7、11等)。外泌体膜上富含参与外泌体运输的四跨膜蛋白家族(CD63,CD81和CD9))、热休克蛋白家族((HSP60,HSP70,HSPA5,CCT2和HSP90以及一些细胞特异性的蛋白包括A33(结肠上皮细胞来源)、MHC-Ⅱ(抗原提呈细胞来源)、CD86(抗原提呈细胞来源)以及乳凝集素(不成熟的树突状细胞)。外泌体功能在研究初期阶段发现是参与细胞成熟过程中去除不必要的蛋白质。外泌体从哪获得
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、淋巴细胞和肉瘤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。山东CD81外泌体慢病毒包装外泌体产生相关的重要分子:Ral、ARF6、PLD2、RAB家族。
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。
外泌体的提取、纯化和鉴定:每一个外泌体研究者较初都要为外泌体的分离提取而烦恼。选择的分离方式是利用超速离心的方式分离外泌体,并且可以选用梯度密度离心法得到纯度更高的外泌体。另外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。提取的外泌体的鉴定方式主要是通过形态学(电子显微镜技术)、粒子大小以及标志蛋白等方式实现的。近来的研究发现外泌体在比较多生理病理上起着重要的作用,如免疫中抗原呈递、瘤子的生长与迁移、组织损伤的修复等。不同细胞分泌的外泌体具有不用的组成成分和功能,可作为疾病诊断的生物标志物。外泌体具有脂质双层膜结构,能比较好的保护其包被的物质,且能靶向特定细胞或组织,因此是一种比较好靶向给药系统。外泌体的细胞源:人体中几乎所有类型的细胞均能产生外泌体。
透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)是用于评估外泌体形态、大小和表型的的两种常见的电子显微镜。SEM和TEM均使用电子束产生高分辨率的亚微米颗粒放大图像,以区分外泌体与残留在样品中相似大小的非外泌体颗粒,该方法还可用于检查样品的纯度。TEM与SEM之间的区别在于检测电子类别,在SEM中,电子与样品中的粒子相互作用时会发生散射,捕获并检测散射的电子,从而生成粒子图像。但是,在TEM中,不与粒子相互作用的电子穿过样品,并使用荧光屏进行检测。电子显微镜下外泌体大小不一,通常呈茶托样的圆形或椭圆形。采用电子显微镜检测外泌体时对样品的预处理和制备要求较高,外泌体的提取方法和品质会对电镜结果造成影响;另外样品的准备阶段比较复杂,不适合进行大量快速的测量;而且由于样本经过了干燥、固定以及冷冻等预处理和制备过程,对生物样本的结构会造成一定的破坏,从而影响观察的效果,无法准确测量外泌体浓度。安徽植物外泌体鉴定磁珠免疫法分离的外泌体,生物活性易受pH和盐浓度影响,不利于下游实验,难以普遍普及。电子显微镜下外泌体大小不一,通常呈茶托样的圆形或椭圆形。吉林海洋生物外泌体
外泌体的提取的方式:密度梯度离心法。外泌体从哪获得
外泌体与免疫反应、病毒致病性、妊娠、心血管疾病、中枢的神经系统相关疾病和病症进展相关。由外泌体传递到受体细胞的蛋白质、代谢物和核酸有效地改变了它们的生物反应。这种外泌体介导的反应可以促进或阻止疾病。外泌体在调节复杂的细胞内通路方面的固有特性使其在许多疾病的诊疗控制方面具有潜在的用途,包括神经退行性疾病和病症。外泌体可被设计用于递送不同的诊疗有效载荷,包括短干扰、反义寡核苷酸、化疗药物和免疫调节剂,并具有将其递送到预期目标的能力。外泌体从哪获得
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