外泌体专题 | “追本溯源” -- 外泌体的组成
上期给大家简单介绍了外泌体的来源及为什么外泌体这么受欢迎的原因,本期内容小编将给大家介绍一下外泌体的组成,了解外泌体的组成及结构,也为后面外泌体的分离跟鉴定做好铺垫。
之前我们说过,几乎所有的细胞都能释放外泌体,那么各种细胞分泌的外泌体的组成是否有区别呢?答案当然是--有的。
外泌体主要有三大组成部分:蛋白质、核酸、脂质。众所周知,外泌体的脂质来源于细胞膜,有磷脂双分子层结构,与细胞膜结构差异不大,故本文重点给大家介绍一下外泌体中的蛋白与核酸。
外泌体都富含胆固醇和鞘磷脂,具有脂质双分子层结构,几乎所有的外泌体都有微管蛋白、肌动蛋白结合蛋白、四跨膜蛋白等。在外泌体形成和成熟过程中有很多蛋白参与这些过程,且这些蛋白会随着外泌体的分泌,保留在外泌体的表面,我们通常会把这些表面蛋白作为鉴定外泌体的标志物。
外泌体中的蛋白分类
外泌体中的蛋白可分为两大类,膜蛋白与膜内蛋白:
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膜蛋白:膜蛋白主要分两类,一类是几乎所有外泌体均含有的蛋白,这类蛋白可作为外泌体区别于其他囊泡(EVs)的标志物如四跨膜蛋白(CD9,CD63,CD81,CD326)等;另一类是特异性膜蛋白,特定细胞分泌的外泌体上特有的,如A33(结肠上皮细胞来源)、MHC-Ⅱ、CD86(抗原提呈细胞来源-T细胞) 、乳凝集素(不成熟的树突状细胞),这些膜蛋白主要用于分离外泌体或分离来源于特定细胞的外泌体。
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膜内蛋白:主要包括热休克蛋白家族((HSP60, HSP70, HSPA5, CCT2 和HSP90)、代谢类的酶(GAPDH,烯醇化酶 1, 醛缩酶 1, PKM2, PGK1)、核糖体蛋白(RPS3)、信号转导因子(黑色素瘤分化相关因子, ARF1, CDC42, )粘附因子(MFGE8、整合素)、细胞骨架蛋白以及泛素等。
其中CD9,CD63,CD81以及TSG101、HSP70、ALix是最常用到的细胞外囊泡鉴定标志物。
标志物蛋白主要涉及到囊泡的形成与分泌过程,产生于细胞中,定位于胞内的膜结构附近。如四跨膜蛋白直接参与了细胞外囊泡内容物的分选;TSG101是ESCRT(内吞体转运复合体)相关的蛋白,而ESCRT复合体是膜形成和断裂的驱动器;ALix直接涉及到了膜泡在形成过程中切割脱离,质膜形成独立膜结构的过程。
外泌体中的核酸
外泌体内的核酸包括DNA与RNA。在靶细胞内起作用的主要是RNA,外泌体内的RNA主要包括mRNA、microRNA及其他ncRNA,其中microRNA属于功能性RNA,它可以调节细胞内RNA和蛋白的水平,从而影响细胞的形态和功能。因此,microRNA是外泌体中研究最广泛最深入的RNA,且这些外泌体中的RNA往往与疾病的发生与发展有关。
外泌体作为生物标志物的优势
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磷脂双分子层结构可以保护外泌体的形状,与外泌体的生物发生结合,调节体细胞的内稳态,能够有效保护内容物,具有更高的稳定性。
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内容物丰富,更易发现新型生物标志物。
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携带母细胞信息,比传统的分子标志物更具有特异性。
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广泛存在于体液中,便于及时监测分子标志物变化,有利于疾病的早期诊断。


