Cell Guardian||外泌体：一篇文章带你全面了解外泌体！
lyw 134 2026-02-10 11:12:27
外泌体(exosome)是由细胞多囊泡(MVB)与细胞膜融合后，释放到细胞外基质中的膜性囊泡，直径约为40-100nm。其天然存在于体液中，包括血液、唾液、尿液和母乳，被分泌出的外泌体会进入血液、唾液、尿液、及乳汁等体液中，通过循环系统到达其他细胞与组织，产生远程调控作用。外泌体携带有多种蛋白质、脂类、DNA和RNA等重要信息，不仅在细胞与细胞间的物质和信息传递中起重要作用，更有望成为多种疾病的早期诊断标志物。
外泌体的提取
#提取#
外泌体存在于人类或动物的各种体液中，由于外泌体是来源于细胞质膜内陷的含有脂质双分子层膜结构的多泡小体，分布于胞外基质。为了获得高纯度的外泌体，必须确保有效去除所有的细胞碎片及其他不需要的杂质。外泌体提取方法主要有:差速离心、密度梯度离心、磁珠免疫、超滤法、聚合物沉淀方法、分子排阻法。
外泌体提取的基本步骤包括细胞培养培养基更换、收集培养上清、超离心提取、洗涤。以下是具体步骤：
1、细胞培养:选择适合的细胞系，培养至对数生长期，确保细胞状态良好
2、培养基更换:在细胞培养后期，将培养基更换为无外源性血清的培养基。这有助于降低背景噪音，提高外泌体的纯度。
3、收集培养上清:收集培养液，转移到离心管中，离心去除细胞和细胞碎片(一般在300-400g，10分钟)。
4.超离心提取:将上清液转移到新的离心管，进行超离心(100.000g，70分钟)。这一过程可以有效分离外泌改
5.洗涤:重悬沉淀的外泌体，通常在PBS(磷酸盐缓冲液)中，再次超离心以去除杂质。
外泌体的鉴定
#鉴定#
由于分离纯化手段的限制，难以获得纯度高且单一性强的外泌体，因此后续需要通过多种实验来评估外泌体样品的纯度和完整性。
据国际细胞外囊泡学会(ISEV)在2014年的提议，外泌体鉴定的3个标志:透射电镜(transmission electron microscope,TEM)、粒径(Nanoparticle Tracking AnalysisNTA)、蛋白标志物(Western Blot,WB)。
1
电镜成像
电镜成像:透射电子显微镜观察法(TEM)是从形态和大小上对外泌体进行鉴定通过负染的方法，在高倍放大下直接观察单个外泌体的形态结构和大小。但电镜会有背景的干扰，且无法区分外泌体和与其形态相近的粒子。
2
粒径检测
粒径检测:通过光学原理感知粒子的存在，可以从整体上对外泌体数量和直径的群体特征进行检测，具有准确、快速、重复性好等优点，是对现有外泌体鉴定方法的良好补充。但不能确认外泌体的真实存在和外泌体的完整性，不适用于复杂样品的检测。
3
Western Blot检测
Western Blot检测:采用抗原抗体特异性相结合的原理，对外泌体标志蛋白进行检测，从蛋白质层面对外泌体进行鉴定，能证实外泌体成分的存在。常用的外泌体标志蛋白包括CD63、TSG101及Alix等。
外泌体的应用
#应用#
1、外泌体作为药物载体：实现靶向给药。外泌体具有负载“货物“并将其传递给靶细胞的能力,可用于细胞间通讯，尤其是远距离通讯。以外泌体作为药物转运载体，具有免疫源性低、运输效率高、稳定性好和靶向性强以及能跨越血脑屏障等独特优势。外泌体也适合递送各种化学物质、蛋白质、核酸等。Buller B等将负载 miR-146的外泌体注射至患有角质细胞瘤小鼠的肿瘤部位，发现miR-NAS有效的抑制了肿瘤的生长。
2、疾病诊断的分子标志物：不同疾病的不同类型细胞都能分泌含有不同miRNAS和RNAS的外泌体，使得从病人的体液中分离外泌体作为疾病诊断成为可能，尤其在肿瘤诊断中。除此之外，外泌体还可以应用于非肿瘤疾病的诊断。WelkerMW等研究发现血清外泌体CD81可能是慢性丙型肝炎诊断的潜在蛋白标志物。
3、促进组织修复和再生：近年的研究发现，干细胞来源外泌体是干细胞旁分泌活动的一种重要方式，可介导其促进组织再生。Chen等发现，ADSCs-exo的联合治疗可减少大鼠急性缺血性卒中的梗死面积，促进神经功能恢复。ADSCs-ex0可以避免干细胞治疗的免疫排斥、伦理问题等缺点，且具有高稳定性、易于储存、无需增殖、便于定量使用等优势，与单一的细胞因子比较，具有较高的安全性和更大的组织再生潜能。
外泌体的研究
中国医学科学院北京协和医学院实验动物研究所的科学家在行业期刊《Stem Cell Research & Therapy》发表了一篇标题为《Advances in mesenchymal stem cell and exosome-based therapies for aging and age-related diseases》的综述报告，该报告系统梳理了间充质干细胞（MSCs）及其外泌体（MSC-Exos）在衰老和年龄相关疾病治疗中的研究进展。
一、MSCs与MSC-Exos：细胞治疗的"双星系统"
间充质干细胞（MSCs）是一种具有多向分化潜能的成体干细胞，广泛存在于骨髓、脂肪、脐带等组织中。
根据国际细胞治疗学会（ISCT）标准，这类干细胞具有特定表面标志物表达谱，且具备免疫调节功能。其分泌的外泌体作为细胞间通讯的重要媒介，含有丰富的生物活性物质，在组织修复中发挥关键作用。
研究表明，MSC-Exos携带的多种功能性分子（如蛋白质、miRNA等）能够模拟干细胞的治疗效应，同时避免了细胞移植可能带来的风险。外泌体数据库ExoCarta显示，这些纳米级囊泡含有9000余种蛋白质和3400多种RNA分子。
二、临床应用潜力：多系统疾病的干预策略
随着年龄增长，机体多个器官功能逐渐衰退，导致卵巢早衰、神经退行性疾病、心血管疾病、骨质疏松等疾病风险显著增加。研究表明，MSCs 和 MSC-Exos 在干预这些疾病中展现出良好的应用前景。
1. 卵巢早衰（POF）：逆转“生育时钟”
卵巢早衰指女性 40 岁前卵巢功能衰退，表现为雌激素水平下降及生育能力丧失。
·MSCs 通过AMPK/Wnt信号通路减少卵泡凋亡，促进血管新生
·脂肪MSCs（AD-MSCs） 可向衰老卵母细胞转移线粒体，提高卵子质量
· 脐带MSC-Exos 携带的miR-21 可抑制卵巢纤维化，恢复激素水平
· 临床进展：骨髓MSC外泌体卵巢注射已进入安全性评估阶段。
2. 阿尔茨海默病（AD）：守护“记忆防线”
阿尔茨海默病的主要病理特征是β-淀粉样蛋白（Aβ）沉积和神经元损伤。研究发现：
· MSCs 分泌肝细胞生长因子（HGF），减少Aβ沉积，促进神经再生
· MSC-Exos 携带的miR-211-5p 可增强Aβ清除能力
· 脂肪MSC-Exos鼻内给药 可改善认知功能，临床试验显示安全性良好
3.动脉粥样硬化（AS）：修复“血管危机”
动脉粥样硬化是血管壁脂质沉积和慢性炎症反应共同作用的结果，易导致心脑血管疾病，MSCs可通过：
·抑制NF-κB通路，减少血管炎症
· 通过“隧道纳米管”传递线粒体，修复受损内皮细胞
· MSC-Exos（如miR-21a-5p） 促进抗炎型巨噬细胞分化，减少血管内斑块。
· 临床数据：自体脂肪MSC治疗可改善患者血脂水平，降低动脉硬化风险。
4. 骨质疏松（OP）：重建“骨骼强度”
骨质疏松主要表现为骨形成与骨吸收失衡，导致骨密度，下降易骨折。不同来源MSCs效果各异：
· 骨髓MSCs（BM-MSCs） 可抑制破骨细胞活性
· 牙髓MSCs（DP-MSCs） 通过CD39蛋白调节成骨细胞与破骨细胞的平衡，效果优于其他来源
·脂肪MSC-Exos（miR-146a） 抑制骨吸收相关的炎症反应，增加骨密度。
5. 皮肤衰老：逆转“时光痕迹”
皮肤衰老与胶原蛋白流失及氧化损伤密切相关，研究发现：
· MSCs 能促进成纤维细胞增殖，增加胶原合成，减少氧化损伤
· 脐带MSC-Exos+胶原肽 可抑制基质金属蛋白酶（MMPs），延缓皮肤老化
· 临床试验：面部注射脐带血MSC-Exos可改善皱纹
三、治疗策略优化：如何选择 “最佳来源”？
MSCs 的组织来源影响其生物学特性及治疗效果，合理选择细胞来源对临床应用至关重要：
1.骨髓来源MSCs（BM-MSCs）
优势：研究数据最丰富，具有显著的成骨分化能力
局限：采集过程需骨髓穿刺，过程痛苦且供体年龄增长会导致细胞增殖能力下降
2.脂肪来源MSCs（AD-MSCs）
优势：可通过抽脂手术的脂肪中获取，取材便利，表现出较强的免疫调节功能
局限：供体健康状态（如肥胖）可能影响细胞功能
3.脐带来源MSCs（UC-MSCs）
优势：无伦理争议，增殖能力强，适合异体移植
局限：多向分化能力相对受限
4.牙髓来源MSCs（DP-MSCs）
优势：从拔除的智齿中提取，具有神经向和成骨向分化优势
局限：细胞得率较低，临床应用研究尚处探索阶段
总之，中国医学科学院北京协和医学院的综述报告为我们展示了 MSCs 和 MSC-Exos 作为 “细胞疗法” 和 “无细胞疗法” 的双重潜力。从修复卵巢到保护大脑，从疏通血管到加固骨骼，这些微小的细胞和囊泡正在为抗衰老和年龄相关疾病治疗开辟新路径。随着技术的进步，或许在不久的将来，“用自身细胞对抗衰老” 将从实验室走向临床，让更多人实现 “健康老龄化” 的梦想。
外泌体的给药
外泌体雾化治疗凭借靶向精准、安全低毒、疗效确切、使用便捷等独特优势，为肺部疾病治疗开辟了新路径。
外泌体雾化治疗是一种充满希望的治疗方式，它同时结合了外泌体和给药方式的优点，在多种疾病中取得积极的效果。
— END —
- 版权声明：本站文章如无特别标注，均为本站原创文章。
- 转载须知：请标明原出处“问一下"，如有疑问，请联系我们。
- 本文地址：http://www.wenyix.cn/keji/17943.html
