外泌體發(fā)現(xiàn)于1986年,是一種直徑約30~100nm的雙層膜囊泡狀結(jié)構(gòu)小體,可由機(jī)體內(nèi)多種細(xì)胞如免疫細(xì)胞、干細(xì)胞、心血管細(xì)胞、網(wǎng)織紅細(xì)胞、血小板、神經(jīng)細(xì)胞和肉瘤細(xì)胞等主動(dòng)分泌產(chǎn)生,普遍分布于外周血、尿液、唾液、乳汁、腹水、羊水等體液中。外泌體攜帶大量特異性的蛋白質(zhì)(如細(xì)胞因子、生長(zhǎng)因子)以及功能性的mRNAs、miRNAs等生物活性物質(zhì),在體內(nèi)參與細(xì)胞通訊、細(xì)胞遷移、促血管新生和抗肉瘤免疫等生理過程,與多種疾病的發(fā)生和進(jìn)程密切相關(guān)。由于外泌體的特殊結(jié)構(gòu)和功能,使得它具有潛在的應(yīng)用價(jià)值,一方面可以作為診斷多種疾病的生物指標(biāo),另一方面也可以作為診療手段,未來有可能作為藥物的天然載體用于臨床診療。利用外泌體自身的物理化學(xué)性質(zhì)所研發(fā)的各種市售的外泌體分離提取試劑盒也能達(dá)到分離效果。吉林外泌體蛋白質(zhì)組學(xué)
流式細(xì)胞技術(shù)是細(xì)胞和小顆粒定性和定量表征的有效方法,其用于外泌體定量檢測(cè)的準(zhǔn)確性也在不斷上升。將外泌體表面特異性標(biāo)志物CD63、CD81等相應(yīng)抗體進(jìn)行標(biāo)記,可用流式細(xì)胞儀檢測(cè)到陽(yáng)性表達(dá),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)外泌體的定量。但流式細(xì)胞技術(shù)檢測(cè)時(shí)需要單顆粒懸浮液,當(dāng)外泌體濃度高或分離過程中發(fā)生外泌體囊泡聚集時(shí)將導(dǎo)致一次觀察到多個(gè)顆粒,從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。因此,為了通過流式細(xì)胞儀觀察,需要將外泌體通過免疫捕獲或共價(jià)結(jié)合固定在磁珠表面上,從而便于將外泌體囊泡暴露于已知或者預(yù)期在外泌體表面表達(dá)的抗原的熒光偶聯(lián)抗體中。在流式細(xì)胞術(shù)之前,可以在落射熒光顯微鏡(EPI)下觀察與磁珠和熒光抗體偶聯(lián)的外泌體囊泡。當(dāng)樣品通過流式細(xì)胞儀時(shí)采集熒光信號(hào),不只可以對(duì)外泌體進(jìn)行高通量分析,還可以基于抗原表達(dá)對(duì)外泌體進(jìn)行定量或分類。外泌體中常見的細(xì)胞質(zhì)蛋白是Rabs蛋白,是鳥苷酸三磷酸酶家族的一種。廣州腹水外泌體外泌體實(shí)際應(yīng)用之前,需要使用大型動(dòng)物模型進(jìn)行進(jìn)一步研究和臨床試驗(yàn)。
細(xì)胞外小泡通過充當(dāng)脂肪組織、肝臟、骨骼肌和免疫細(xì)胞之間的細(xì)胞間通訊方式,在肥胖及其代謝并發(fā)癥的發(fā)展中發(fā)揮作用。外泌體可能在外周胰島素敏感性的調(diào)節(jié)中起作用,外周胰島素敏感性是T2D發(fā)病機(jī)理的主要組成部分。外泌體似乎通過至少兩種不同的機(jī)制來調(diào)節(jié)胰島素敏感性,即通過調(diào)節(jié)炎癥或通過與胰島素反應(yīng)性部位的直接相互作用。后者可通過與主要胰島素信號(hào)分子(例如磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/Akt信號(hào)通路)相互作用而影響胰島素信號(hào)通路而直接或間接發(fā)生。與對(duì)照組相比,糖尿病患者的血漿EV含量更高,并且與對(duì)照組相比,糖尿病小鼠的血漿外泌體數(shù)量也更高。然而,確定外泌體的作用及其在肝/腸軸通訊中的潛在作用將需要對(duì)它們的組成有更好的了解,特別是飲食是否會(huì)改變腸源性外泌體的含量,因此就胰島素反應(yīng)而言它們的生物學(xué)功能尚未研究。
外泌體的相關(guān)成分:1、外泌體的膜同細(xì)胞一樣,是磷脂雙分子層。2、外泌體膜含有MHC-1/2蛋白,能綁定特異性的肽鏈。3、外泌體膜中有跨膜蛋白PGRL、LAMP1、LAMP2。4、外泌體膜中有膜轉(zhuǎn)運(yùn)融合蛋白annexins、RAN、GTPases。5、外泌體膜上有脂質(zhì)筏Chol、ceramide、SM、PC,限制膜流動(dòng),參與包括跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、物質(zhì)內(nèi)吞、脂質(zhì)及蛋白定向分選的多種功能。6、外泌體中含有核酸,包括miRNA、DNA、lncRNA、mRNA;同時(shí)還有一些蛋白、脂類也能被包裹到外泌體中。7、與外泌體產(chǎn)生相關(guān)的重要分子:Ral、ARF6、PLD2、RAB家族。8、一些物質(zhì)進(jìn)行外泌體中是特異性的:如hnRNPA2B1能結(jié)合lncRNA或miRNA特異性的序列(GGAG/CCCU),進(jìn)行主動(dòng)包埋。外泌體的膜同細(xì)胞一樣,是磷脂雙分子層。外泌體的作用是消除廢物并介導(dǎo)大腦活動(dòng),從而阻止神經(jīng)退行性疾病的發(fā)病機(jī)理。
當(dāng)外泌體在1980年初次被發(fā)現(xiàn)后,其被認(rèn)為是細(xì)胞排泄廢物的一種方式,如今隨著大量對(duì)其生物來源、其物質(zhì)構(gòu)成及運(yùn)輸、細(xì)胞間信號(hào)的傳導(dǎo)以及在體液中的分布的研究發(fā)現(xiàn)外泌體具有多種多樣的功能。外泌體的功能取決于其所來源的細(xì)胞類型,其可參與到機(jī)體免疫應(yīng)答、抗原提呈、細(xì)胞遷移、細(xì)胞分化、肉瘤侵襲等方方面面。有研究表明肉瘤來源的外泌體參與到肉瘤細(xì)胞與基底細(xì)胞的遺傳信息的交換,從而導(dǎo)致大量新生血管的生成,促進(jìn)了肉瘤的生長(zhǎng)與侵襲。外泌體膜可以與靶細(xì)胞膜直接融合,非選擇性的釋放其所含的蛋白質(zhì)、mRNA以及microRNA。杭州外泌體質(zhì)譜
外泌體由各種類型的脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成,這些脂質(zhì)和蛋白質(zhì)衍生自形成外泌體的親代細(xì)胞。吉林外泌體蛋白質(zhì)組學(xué)
血漿中的外泌體蛋白既可以當(dāng)作標(biāo)志物,也可以進(jìn)行機(jī)理研究?首先,研究人員將慢性淋巴瘤(CLL)患者分為2個(gè)亞組:疾病進(jìn)展期和疾病慢性期。然后利用質(zhì)譜技術(shù)分析了患者血漿外泌體蛋白組,發(fā)現(xiàn)S100-A9蛋白在進(jìn)展期CLL患者中明顯高表達(dá),可以作為CLL進(jìn)展期診斷的輔助標(biāo)志物。進(jìn)一步,研究人員通過生信分析發(fā)現(xiàn)進(jìn)展期CLL患者外泌體中的高表達(dá)蛋白質(zhì)主要與炎癥和氧化應(yīng)激有關(guān),而NF-κB通路正是承接此效應(yīng)的關(guān)鍵通路。通過從進(jìn)展期CLL患者中分離富含S100-A9蛋白的外泌體加入CLL患者的PBMC細(xì)胞中,證實(shí)了S100-A9+外泌體能夠明顯促進(jìn)進(jìn)展期CLL患者PBMC細(xì)胞中IκBα蛋白的磷酸化上調(diào),進(jìn)一步活躍NF-κB通路。該研究證通過血漿外泌體蛋白組分析不只找到輔助診斷進(jìn)展期CLL的標(biāo)志物,并證實(shí)了S100-A9+外泌體可通過形成正向反饋調(diào)控,不斷活躍進(jìn)展期CLL患者自身PBMC細(xì)胞中的NF-κB通路,促進(jìn)CLL進(jìn)展的特殊機(jī)理。吉林外泌體蛋白質(zhì)組學(xué)
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