频频出圈的外泌体到底是什么?一篇文章说清楚

lyw 69 2026-02-21 13:31:43

随着科学研究发展,外泌体的研究逐渐深入,科学家们对于外泌体的说法也不尽相同,有科学家认为外泌体作为细胞”信使”在各种疾病中发挥着关键的作用,所以外泌体到底是什么?关于它的研究又有多少?以及它的功能都有哪些?

什么是外泌体?

外泌体(英文名Exosome)是由细胞分泌而来的微小囊泡,娇小的身材,直径在30-150nm,仅相当于人类头发直径的百万分之一,存在于血液、尿液、唾液、母乳和细胞培养基等生物体液中。

小小的外泌体存在并非偶然,在各种体液中,都可以见到它的华丽身影。身材虽小,但它携带的复杂信息远远超过大家的想象!经过不断的研究,至今已经发现外泌体可以携带着4563种蛋白质,1639种mRNA和764种mRNAs,194种脂类和反映细胞起源类型的代谢产物,可谓是应用前景一片光明。

从发现它的那一刻开始,受到了越来越多的关注。因为外泌体可以在相邻和远端细胞之间传递蛋白质和遗传信息,所以很多生物技术公司希望借助它可以将治疗药物传递给难以触及到的细胞(来递送多种类型的分子,包括核酸)....

外泌体可以穿过细胞膜和不易引起免疫反应特点,使其在基因、抗肿瘤等药物的体内运送方面具有独特优势

外泌体的生物特性

外泌体是细胞分泌的膜性囊泡,在细胞膜上有大量的膜蛋白,这些膜蛋白在靶向结合过程中有着重要的作用,此外内含物还有RNA,其主要为miRNA,大约占80%左右。其余为Lnc RNA等。

外泌体一直被大家称为细胞”信使”,作为信使它可以促进细胞间的交流,比如说一个细胞分泌的外泌体可以被另外一个细胞摄取,而细胞摄取外泌体同时外泌体的内含物被释放至细胞内。而因为外泌体的异质性,外泌体的功能也有所不同,研究证实外泌体可以调节基因转录翻译、细胞增殖与凋亡、转移与侵袭、血管生成、免疫应答、细胞分化、代谢调控等多种作用
外泌体的功能

近几年随着研究的不断深入,发现外泌体具有多种功能,包括机体免疫应答、损伤修复、肿瘤的生长和转移、肿瘤诊断、肿瘤细胞的耐药性等。

而外泌体主要通过两方方式发挥功能:

01

细胞间通讯

细胞-细胞之间的通讯(譬如,抗原递呈),这是发挥功能的主要方式。外泌体由细胞分泌释放出来,在血液等体液内传播,最后又可被其他细胞吞噬,是细胞间通讯的重要介质。

02

中转站

成为细胞间的垃圾中转站,即将细胞或组织中多余的或者有害的分子排除,这为研究生物标志物提供了可能。

基于以上两种作用模式,外泌体在干细胞治疗、免疫调控、肿瘤转移和血管生成以及生物标志物等领域发挥着非常重要的作用

外泌体的7大适应症盘点
01
骨科

骨修复的进展需要多种细胞,这些细胞中的大多数可以摄取外泌体,尤其是成骨细胞和血管内皮细胞,这与骨折、骨关节炎等疾病愈合最相关,在吸收外泌体时,受体细胞的基因表达被修饰,从而激活各种信号通路引起各种细胞和组织反应,并最终导致相关骨科疾病愈合、改善。

02
神经外科

神经外科中,干细胞来源的外泌体可以抑制神经元细胞死亡,抑制神经炎症,并参与多种机制,其在缺血性卒中、创伤性脑损伤、阿尔茨海默病(AD)、帕金森病(PD)和多发性硬化症(MS)等疾病中均已经被证明具有应用潜力。

03
整形外科

伤口愈合的每个阶段由不同的细胞类型控制,而在这些过程中外泌体可以发挥促进血管生成,加速皮肤愈合的作用,并增加胶原蛋白合成减少疤痕的形成。包括伤口愈合、皮肤移植、自身免疫性皮肤病、皮肤感染、脱发等在内的疾病均有外泌体可发挥的空间。

04
普通外科

肝胆外科作为普外科的主要亚专科备受关注。急性肝损伤(ALI)/急性肝衰竭(ALF)是一种罕见但具有挑战性的综合征,Shao的研究小组揭示了源自脐带MSC的外泌体可以通过外泌体miR-455-3p改善IL-6诱导的ALI。肝纤维化、肝缺血再灌注损伤(IRI)、非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)等疾病均有研究人员在探索外泌体在其中所发挥的作用。

05
心胸外科

目前,与急性心肌梗死导致的心力衰竭相关的死亡率和发病率仍然很高,这凸显了下一代心脏保护疗法(如SC-exo)的重要性。有研究表明,人类iPSC衍生的外泌体可以改善心肌梗死的恢复,而不会增加致心律失常并发症的频率。

06
泌尿外科

研究发现骨髓MSC衍生的外泌体可以缓解血管钙化,这是CKD发病率和死亡率的有害指标,靶向NFAT5的外泌体miR-381-3p的潜力已经在透析患者的严重动脉钙化中得到了进一步验证。Lim等人证明,来自iPSC衍生的MSC的外泌体可以通过激活ERK1/2信号通路来纠正AKI小鼠的血清肌酐水平、肾小管坏死、细胞凋亡、炎性细胞因子产生和氧化应激。

07
眼科

获得性视神经病变是成人失明的主要原因,视网膜神经节细胞(RGC)丢失是视神经病变的标志。外泌体神经保护和神经生成作用是通过外泌体miRNA实现的,显示出创伤性和退行性眼部疾病的无细胞潜力。

目前,在外泌体的研究领域中其应用潜力已经被看到,随着医学发展,外泌体的功能在越来越多的疾病领域得到运用。未来,经过更加深入研究和不断创新,相信这一极具潜力的技术终将发挥其作用,造福于更多患者。


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