外泌體速通手冊（上篇）

01 概念

Exosome，中文名外泌體，是一種能被大多數(shù)細胞分泌的微小膜泡，具有脂質(zhì)雙層膜結(jié)構(gòu)，直徑大約40-120 nm。盡管外泌體最初在1983年就被發(fā)現(xiàn)，但人們一直認為它只是一種細胞的廢棄物。然而最近幾年，人們發(fā)現(xiàn)這種微小膜泡中含有細胞特異的蛋白、脂質(zhì)和核酸，能作為信號分子傳遞給其他細胞從而改變其他細胞的功能。這些發(fā)現(xiàn)點燃了人們對細胞分泌膜泡的興趣。最近的研究發(fā)現(xiàn)外泌體在很多生理病理上起著重要的作用，如免疫中抗原呈遞、腫瘤的生長與遷移、組織損傷的修復(fù)等。不同細胞分泌的外泌體具有不用的組成成分和功能，可作為疾病診斷的生物標志物。外泌體具有脂質(zhì)雙層膜結(jié)構(gòu)，能很好的保護其包被的物質(zhì)，且能靶向特定細胞或組織，因此又是一種很好靶向給藥系統(tǒng)（targeted delivery system）。

外泌體可大致分為3大類：（a）由質(zhì)膜分裂產(chǎn)生的微囊泡；（b）在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)形成并在多囊泡體與質(zhì)膜融合后釋放的外體；（c）凋亡體a作為細胞凋亡過程中的囊泡重新釋放。低等生物，如細菌和寄生蟲，也能分泌外囊泡。

02 作用

外泌體的產(chǎn)生及其與受體細胞的相互作用

外泌體被認為是由多泡體（MVB）膜向內(nèi)出芽形成的內(nèi)吞的囊泡同質(zhì)群體，涉及轉(zhuǎn)運所需的內(nèi)復(fù)合物（ESCRT）和其他相關(guān)蛋白被分選到外泌體中，例如程序性細胞死亡6蛋白（PDCD6IP;也稱為ALIX）和腫瘤易感基因101蛋白（TSG101）。除了識別泛素化蛋白質(zhì)的ESCRT之外，其他ESCRT非依賴性機制也可用于產(chǎn)生某些生化組合物的外泌體。例如，在一些細胞中，外泌體產(chǎn)生需要脂質(zhì)神經(jīng)酰胺和中性磷脂酶，將神經(jīng)-髓磷脂轉(zhuǎn)化為神經(jīng)酰胺酶。

外泌體在正常體環(huán)境和疾病發(fā)病機制中的作用

外泌體可以被認為是生物反應(yīng)過程中的重要信號體。例如，外泌體可以激活免疫應(yīng)答或抑制炎癥，從而參與免疫監(jiān)視。在血液循環(huán)中，外泌體通過提供用于組裝凝血因子的場所而參與血凝反應(yīng)。在大腦中，神經(jīng)元可以通過外泌體的分泌進行交流，這有助于近端和遠端突觸的可塑性。外泌體也參與干細胞維持和可塑性，并且由于它們的抗細胞凋亡和細胞增殖刺激特性，它們似乎在受損組織的修復(fù)中具有重要作用。通過使用外泌體作為治療劑，可以將這些作用轉(zhuǎn)化為治療。此外，外泌體大多數(shù)細胞都可分泌，富含RNA并且能夠?qū)⑵鋬?nèi)容物轉(zhuǎn)移到受體細胞的，這表明它們將是非常適合藥物遞送的候選物，特別是治療性核酸遞送。外泌體的相同特性強調(diào)了它們在維持正常生理學中的重要作用，可使它們參與病理反應(yīng)。例如，外泌體可通過誘導不需要的免疫耐受，傳遞致癌基因（例如MET），促進核酸轉(zhuǎn)移來支持腫瘤生長和腫瘤相關(guān)病理。在出現(xiàn)免疫疾病的情況下，外泌體可以誘導針對自身抗原的免疫應(yīng)答。外泌體介導的朊病毒蛋白轉(zhuǎn)運也可以推進神經(jīng)退行性疾病的進展;此外，HIV-1感染也與外囊泡結(jié)合病毒進行轉(zhuǎn)移有關(guān)。由于它們參與疾病，外泌體被認為是進行治療的有效靶標。

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