Exosome(外泌体)是由活细胞分泌小囊泡,具有典型的脂质双分子层结构;参与细胞之间的交流,物质的运输以及正常生理过程的维持,此外还与疾病的产生有关。对分离的外泌体进行体外标记或示踪,有助于对外泌体的功能进行进一步的研究。目前对于外泌体的标记方法有很多种,包括亲脂性的染料和膜渗透型的化合物等。PKH67的体内荧光半衰期为10-12天。相比于PKH-67,PKH-26具有更长的半衰期,标记在兔红细胞上的PKH26半衰期长达100天以上。特别适用于体外增殖研究以及长期的体内细胞跟踪研究。外泌体无法分析外泌体具有的生理功能,也是两种提取方法的问题所在。浙江外泌体iTRAQ
通过对28例前列腺ai症患者和19例正常人尿液外泌体中的miRNA进行深度测序分析,发现两种miRNA(miR-196a-5p和miR-501-3p)在前列腺ai患者组明显下调,表明尿液外泌体中的特异性miRNA可能作为前列腺ai的新型生物标志物。Khurana等[100]将研究对象由miRNAs扩大至多种类型RNA,通过对慢性肾病患者尿液外泌体中各类RNA进行系统研究,在慢性肾病患者组中识别出30种明显差异的lncRNAs,表明尿液外泌体中的lncRNAs具有作为慢性肾病早期诊断标志物的潜力。Skotland等的研究则表明尿液外泌体中的脂质能够作为前列腺ai的新型标志物,3种脂质标志物结合使用能够有效提高对前列腺ai的诊断灵敏度(93%)和特异性(100%)。外泌体提取试剂盒原理以前无法用超速离心法提取的微囊泡,也通过运用PS亲和法实现高纯度提取。
虽然系统递送的外泌体主要在肝脏、肾脏和脾脏中积累,但通过在外泌体的外表面上展示特定的靶向分子。例如,识别靶抗原的肽或抗体片段,可以获得靶向外泌体;通过在细胞分泌囊泡上展示糖基磷脂酰肌醇(GPI)锚定的纳米抗体,可以使细胞分泌囊泡显示多种蛋白,包括抗体、荧光蛋白和信号分子。自然分泌的外泌体分离纯化直接作为药物的潜力有限,但是,将自然的外泌体分泌所需组分掺入合成脂质体或纳米颗粒中,并且使用可控程序组装后的工程化外泌体模拟物在药学上拥有更大的应用潜力。
外泌体作为药物递送载体较以往的合成系统具有多方面的优势,比如:人工递送载体具有更低的免疫原性,其含有的磷脂双分子层可与靶细胞细胞膜融合,从而避廉价核巨噬细胞系统的吞噬作用。Srivastava等开发了一种基于外泌体-金奈米粒子(Exo-GNP)的药物递送系统—“nanosomes”用于肺病的医治,研究表明该系统与单用多柔比星医治相比,前者的多柔比星释放量增加、摄取率提高、化疗毒性降低且化疗效果增强。此外,还有研究发现,使用外泌体运载紫杉醇(PTX)可显着提高病细胞对PTX的吸收,将PTX加载至外泌体中显着增加了药物细胞毒性,Exo-PTX能显着压制肺病的发展。必须慎重分析得到的是否是外泌体。
外泌体是细胞间信息传递的重要“信使”,可通过三种方式介导细胞通讯:(1)外泌体以旁分泌的方式与靶细胞相互作用,通过受体–配体作用黏附到靶细胞表面,随后被内吞入靶细胞,或直接将内容物释放到靶细胞内,从而激huo靶细胞;(2)外泌体的胞外膜蛋白可以被蛋白酶切割,产生的片段可以与靶细胞的细胞表面受体结合,从而激huo靶细胞;(3)外泌体还可以与靶细胞直接接触发生膜融合,导致外泌体中的蛋白和核酸非选择性转移到目标细胞,从而引起靶细胞的响应。通过介导细胞间的通讯,外泌体不jin能够参与多种生理过程,比如消除胞内陈旧分子、呈递抗原、分化调节性T淋巴细胞或髓样细胞以抑制免疫反应,而且还可以参与疾病形成的病理过程,如通过与受体细胞的相互作用传播病原物质、促进中流转移过程中的血管生长和中流细胞迁移。外泌体可以作为生物标志物来对疾病进行检测。细胞上清外泌体芯片
外泌体具有检测包括病症在内的许多病理状况的潜力,可用于对心血管疾病和病症等多种疾病的诊断和监测。浙江外泌体iTRAQ
为了解决外泌体实验遇到的上述的各种问题,Wako研发出MagCapture?外泌体提取试剂盒PS(MagCapture?ExosomeIsolationKitPS)提取高纯度细胞外囊泡。外泌体膜含有分泌细胞源的蛋白和脂质,众所周知磷脂酰丝氨酸(PS)在活细胞通过翻转酶作用导向细胞膜内侧,暴露在外泌体膜外侧3)。另外,T-cellimmunoglobulindomainandmucindomain-containingprotein4(Tim4通过巨噬细胞进行细胞凋亡的吞噬受体)蛋白通过细胞外域IgV域与含有钙离子的PS结合4)。基于上述知识,我们利用Tim4固化磁珠,在钙离子存在下捕捉培养上清和血清等样品中的外泌体,再添加螯合剂洗脱外泌体,这种外泌体纯化方法是和金泽大学医学系免疫学华山教授共同开发,并取得了成功。5)这是迄今为止取代黄金标准超速离心法的新型外泌体纯化方法。浙江外泌体iTRAQ