一文带你了解外泌体
外泌体是细胞分泌的大小约为30-400nm的纳米物质，是细胞外囊泡的一类，结构类似于细胞，磷脂双分子层表面具有多种特异性膜蛋白，内部搭载着多种蛋白质、RNA、DNA等重要生物信号物质，广泛分布于血液、尿液、脑脊液、唾液、乳汁、胆汁等各种体液中。
2013年，诺贝尔生理学或医学奖颁给在细胞间囊泡运输调控机制领域作出突出贡献的科学家，将外泌体研究的热度推向高潮。外泌体技术分别在疾病诊断检测、治疗、药物递送等方面展现出巨大的应用潜力，成为近年来新兴的热门研究赛道。
其中，外泌体作为载体综合细胞药物递送和纳米技术的优势。
01
细胞外囊泡分类
02
外泌体发生及介导的细胞间通讯
2.1
外泌体的发生
2.2
外泌体介导的细胞间通讯
03
外泌体研究进展
目前学术界、工业界对于外泌体的研究研发方向主要聚焦在疾病早期诊断的标志物、疾病治疗药物、外泌体的抑制以及药物递送载体四大方面。目前研究较多的主要集中在来源于多能干细胞和肿瘤细胞的外泌体上。
3.1
外泌体在间充质干细胞领域研究进展
通过主题词、共被引聚类分析结果显示肾脏疾病、再生修复、心脏疾病、骨科疾病、炎症为间充质干细胞外泌体研究热点领域。
干细胞或祖细胞的积极作用被证明是通过旁分泌因子，特别是由存活细胞分泌的EVs介导的。有研究已经证明在MI、肢体缺血和慢性皮肤损伤的情况下，干细胞或祖细胞以及分化的体细胞分泌的EVs的再生特性。
心血管疾病是导致人类死亡的主要原因之一，而间充质干细胞释放的外泌体（MSCs旁分泌的集合体，EVs）作用于心脏和血管，可以发挥抗凋亡、抗炎和抗纤维化、抑制氧化应激、增强血管生成等作用，是MSCs移植治疗关键的作用机制。外泌体在癌症、心血管疾病、结核病和中枢神经系统等疾病的诊断、治疗均已显示出良好的效果。
3.2
外泌体在肿瘤领域中研究进展
肿瘤细胞来源外泌体在肿瘤发生的分子机制、诊断和治疗中发挥重要的作用，在肺癌、乳腺癌、肝癌等，均已证明能促进癌细胞的迁移及侵袭，增加肿瘤转移的风险。外泌体在癌症中具有广泛的功能。
外泌体对肿瘤微环境、上皮细胞-间充质转化和化疗药物的耐药性均有调节作用，进而促进肿瘤的发生、侵袭、进展。
目前，外泌体在癌症中主要用于肿瘤疫苗和药物载体。外泌体生物相容性好，有更低的免疫原性；几乎无毒性；纳米尺寸和柔韧性使它们能够跨越主要的生物屏障，例如血脑屏障、胎盘屏障等，实现复杂系统部位的递药，是安全而稳定的内源性纳米载体。
临床上用于体内递送的mRNA载体主要是脂质纳米颗粒（LNP），但由于其封装过程耗时、复杂，不适合个性化肿瘤疫苗的定制生产。因此，迫切需要一种能够快速展示mRNA抗原并具有先天免疫刺激功能的新型纳米载体，以进一步开发基于mRNA的个性化肿瘤疫苗。国家纳米科学中心聂广军团队使用细菌来源的外泌体（OMVs）作为mRNA递送平台，并通过基因工程对其进行表面修饰（OMV-LL），试验结果表明OMV-LL-mRNA不但能够显著抑制肿瘤进展，而且可以诱导长期免疫记忆。这种外泌体载体不同于LNP，可用于个性化mRNA肿瘤疫苗开发，有望在mRNA疫苗中得到广泛应用。
核酸药物和疫苗新的递送技术⼀直也是各⼤药企关注的⽅向，在许多载体技术中，外泌体被认为具有潜⼒解决RNA药物在体内递送的瓶颈，随着技术的不断发展，期待后期更多⼩核酸药物研发上市的最新进展。
04
小结
随着技术的进步，外泌体已经越来越被人们熟知，其应用也愈加广泛。外泌体是具有纳米尺寸的细胞囊泡，具有高生物活性，能参与细胞之间的交流，调控炎症水平、促进组织再生。
如今，众多企业正在开发外泌体治疗或诊断方法，针对纯天然和工程化的外泌体产品进行临床试验，迄今为止，全球目前共有近50家开展外泌体相关研究的企业。其中，近1/3专注于外泌体诊断相关业务，超过2/3主要开展外泌体药物相关的研究。而在药物研究中，企业主要集中布局在肿瘤（30%）、脑部疾病（16%）、肺部疾病（7%）、皮肤病（5%）、疫苗开发（13%）、医美修护（8%）、肝脏疾病（5%）、肾部疾病（3%）以及基因治疗/罕见病（13%）等9类适应证及应用场景。
目前，国内外相关的研究正如火如荼地进行中。外泌体药物生产工业化（规模、纯度、成本、一致性和标准化）是目前面临的重大挑战。相信未来几年，从事外泌体产品开发的项目或企业将不断增加，最终外泌体产品将走向商业化，造福患者。
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