细胞分泌外泌体的过程一般分为三个阶段:(1)质膜内陷,形成早期内吞小泡;(2)内吞小泡向内萌发成熟,形成多囊泡体;(3)多囊泡体与质膜融合,并释放出囊泡内容物,形成外泌体。外泌体具有独特的理化性质,其密度为1.13~1.19g/mL,由平均厚度小于5nm的双层脂膜所包裹,具有典型杯状形态,呈现为扁平球形。外泌体表面富含多糖链,其质膜主要由溶血磷脂酸、磷脂酰丝氨酸、胆固醇、神经酰胺和鞘磷脂构成,另有与细胞来源相关的部分特殊脂类。外泌体可携带蛋白质、核酸和脂质等生物活性大分子,其中主要为蛋白质,且大部分蛋白为所有来源外泌体所共有,只有小部分与其来源有关,为其分泌细胞的特有蛋白,能够反映分泌细胞的类型和生理病理状态。除此之外,外泌体可携带大量mRNA和miRNA等核酸,并将其运输到靶细胞,发挥相应的生物学功能。实际上,用PS亲和法提取的人白血病细胞释放的外泌体。杭州外泌体tmt
外泌体的形成始于细胞内陷,成熟于多囊泡胞内体,终于膜融合。细胞通过内吞作用产生小囊泡,小囊泡融合形成早期胞内体(earlyendosome),在多个蛋白的协同调控下,早期胞内体出芽形成含有多个腔内小囊泡的多泡体(multivesicularbodies,MVB),这个过程中这些腔内小囊泡(intraluminalvesicles,ILVs)会装载各种核酸和蛋白质等分子,泡内体较后在GTPase家族中RAB酶的调节下与细胞膜融合。随后,这些小囊泡会被释放到细胞外,称为外泌体。外泌体是通过细胞内吞细胞膜融合主动排除的物质,大小均匀,而微泡是由细胞直接出芽脱落生成,大小不均一。外泌体与细胞共培养突状细胞释放的外泌体可以强化杀伤性T细胞对症状细胞的特异性反应。
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。
通过改变外泌体的溶解性或者分散性,可以将它们从体液或细胞培养液中沉淀出来。常见的方法是使用聚乙二醇或凝集素来沉淀样品中的外泌体。聚乙二醇是一种水溶性非离子化合物,不含水的聚乙二醇可以通过“劫持”水分子增加疏水性蛋白和脂质分子的相互结合力,从而迫使其脱离溶液,进而在低速离心条件下发生沉降。凝集素是一种具有高度特异性的碳水化合物结合蛋白,可通过与外泌体质膜糖蛋白上的糖链结合来改变外泌体的溶解性。此外,还可使用鱼精蛋白、醋酸钠、有机溶剂沉淀等方法进行沉淀分离。随着外泌体的功能逐渐被发现,近年来,应用这些功能的医治法也在被开发出来。
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。超速离心是从生物体液或细胞上清分离外泌体的金标准方法。血浆血清外泌体提取试剂盒分类
有报导指出,外泌体内miRNA参与促进血管新生、抗症性和促进胶原蛋白沉淀等一系列过程。杭州外泌体tmt
除了siRNA和miRNA,mRNA也可以作为“货物”被外泌体运输。研究表明,在移植了人肺中流的小鼠模型的血液和唾液中分离出来的外泌体含有中流细胞特异性的mRNA,而被爱泼斯坦-巴尔病毒(EBV)感ran的细胞分泌的外泌体中也含有EBV的潜伏期mRNA。因而,外泌体的这种运载mRNA的能力引起了中流研究者们的注意。近期,Saydam等率先报道了利用多泡体(含外泌体)负载mRNA/蛋白进行中流zhiliao的研究。研究者们利用脂质体2000或病毒载体对HEK-293细胞进行转染,使其分泌的多泡体含有mRNA/蛋白(CD-UPRTEGFP,其中CD:胞嘧啶脱氨酶;UPRT:尿嘧啶磷酸核糖转移酶;EGFP:增强型绿色荧光蛋白)。将此多泡体注射至小鼠的神经鞘瘤处,并辅助注射5氟尿嘧啶(5-FC),神经鞘瘤的增长被明显抑制。杭州外泌体tmt