【科普】外泌体为何成为时尚新宠?什么是外泌体?外泌体的功能是
外泌体(exosome)是由细胞内多泡体(multivesicular body,MVB) 与细胞膜融合后,释放到细胞外基质中的膜性囊泡。外泌体天然存在于体液(如血液、唾液、尿液和母乳)中,直径约为30-150nm,膜内包含了多种蛋白质、脂质、核酸等生物大分子。
外泌体能作为细胞间通讯的载体将这些分子从一个细胞传递到另一个细胞,从而实现细胞间的信息交流和功能调控。
当外泌体释放到体液中,可以通过循环系统传播到其他细胞和组织,从而产生远程调控作用,如参与免疫应答、组织修复、疾病发生等过程。
01 外泌体是一种细胞外囊泡
“外泌体”,名如其体,就是“向外分泌的物体”,细胞主动向细胞外分泌释放的纳米级囊泡样小体。
细胞外囊泡(EVs)是广泛存在的细胞外的膜泡结构,长得就像小气泡一样。
根据直径的大小,细胞外囊泡可细分为三大类:外泌体(30~150nm)、凋亡小体(10-5000nm)和微囊泡(100-1000nm)。
由于外泌体的理论和应用价值最高,目前得到了深入研究和广泛应用。
02 外泌体直径约为30-150nm
03 外泌体存在于血液、唾液等生物体液中
几乎所有类型的细胞,包括肿瘤细胞在内,都可以产生外泌体。
04 外泌体能实现细胞间的物质运输和信息传递
一个细胞分泌出的外泌体在进入另一个细胞的时候,便将自身携带的各种各样的活性物质带入了目标细胞,实现物质传输。
外泌体:凭啥成为科研宠儿?
01 疾病诊断标志物
外泌体是细胞 (包括癌细胞) 释放到周围生物流体中的小囊泡。这些外泌体含有源自肿瘤的物质,如 DNA、RNA、蛋白质、脂质、糖结构和代谢物。因此,在病理微环境下产生的外泌体能够捕获特定疾病阶段或损伤所特有的复杂细胞内分子特征,是一个极具潜力的生物标志物库。
重要的是,从血液或其他生物流体中分离出的肿瘤中过度表达的蛋白质并不一定具有癌症特异性。非癌症组织也能产生相同的标志物,并在正常人体内产生不同数量的标志物。而通过用组织特异性 (或癌症特异性) 标志物富集外泌体,可以获得更高的灵敏度和/或特异性。
外泌体作为疾病诊断标志物的优势:
1) 广泛存在于各种生物流体中,并非常稳定;
2) 可在疾病早期阶段进行诊断 (外泌体在肿瘤形成的各个阶段从细胞中主动释放出来);
3) 可实现癌症特异性标志物的富集 ;
4) (液体活检相较于组织活检) 创伤小、成本低、可实时了解肿瘤状态;
5) 相较于组织活检,可减少患者取样痛苦;
6) 易储存:冷冻、冷冻干燥或喷雾干燥。
相较于传统的组织活检,基于外泌体的液体活检具有更高的应用价值。
02 良好的疾病治疗潜力
从多种细胞中提取的外泌体可通过各种途径与靶细胞相互作用,包括内吞、直接结合、吞噬和直接融合,从而产生特定的治疗效果。
此外,外泌体在癌症、神经退行性疾病、代谢性疾病以及免疫与炎症等疾病中也具有生物活性。
03 天然的药物递送载体
外泌体可被修饰以靶向特定细胞,能负载多种类的药物,并具有优越的穿透各种组织屏障的能力 (比如血脑屏障),是优良的天然药物递送载体。
相较而言,外泌体表现出比脂质纳米颗粒 (LNP) 更低的免疫原性,毒性也显著降低 。
外泌体也表现出更好的药物封装、控释以及体内生物分布能力。
此外,外泌体在肿瘤细胞内的粘附性和内化性比同等大小的脂质体高 10 倍,这说明,外泌体对癌症的靶向性更高。


