一、我是誰(shuí)?
外泌體是由所有細(xì)胞釋放的一類胞外囊泡,比細(xì)胞小很多,大小范圍為40—150nm。與細(xì)胞類似,外泌體由脂質(zhì)雙分子層膜構(gòu)成,膜上含有各種標(biāo)志性蛋白,可用于外泌體的鑒定和分離。內(nèi)含物中包含特定蛋白質(zhì)、RNA(mRNA、miRNA、IncRNA等)和DNA,其中miRNA的占比最多。外泌體除了存在于血漿、血清、尿液、腦脊液等人體體液中,還存在各種組織中,可以說(shuō)外泌體在人體中無(wú)處不在。
圖1 外泌體的組成
二、我的功能有哪些?
外泌體的功能取決于它們與受體細(xì)胞相互作用的能力,并將它們的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和核酸傳遞到這些細(xì)胞。與靶細(xì)胞結(jié)合的特異性取決于粘附分子,如整合素。外泌體參與多種功能如調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄翻譯、細(xì)胞增殖與凋亡、轉(zhuǎn)移與侵襲、血管生產(chǎn)、免疫應(yīng)答、細(xì)胞分化、代謝調(diào)控、病毒免疫-------功能決定應(yīng)用,外泌體的應(yīng)用主要在疾病治療、生物標(biāo)志物、藥物遞送等三大領(lǐng)域。
圖2 外泌體的功能
三、我的應(yīng)用熱點(diǎn)有哪些?
圖3 外泌體的發(fā)展歷程
自從2013年外泌體領(lǐng)域科學(xué)家獲得諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng),外泌體研究熱度高居不下。2019年外泌體基礎(chǔ)性研究經(jīng)費(fèi)超過(guò)2億,大量高質(zhì)量文章涌現(xiàn)。其中在臨床癌癥研究中,一篇發(fā)表于2021年的文章表明外泌體PKM能傳遞NSCLC4療耐藥性,缺氧誘導(dǎo)下順鉑耐藥肺癌細(xì)胞通過(guò)外泌體PKM2向敏感細(xì)胞傳遞耐藥性。在體外診斷應(yīng)用中,有研究表明外泌體能夠作為腫瘤診斷和分類的可靠標(biāo)志物,可為不同類型的腫瘤的早期檢測(cè)提供新視角。在心血管疾病應(yīng)用中,移植的心肌球來(lái)源的細(xì)胞(CDCs)分泌可使細(xì)胞恢復(fù)年輕的外泌體,年輕的CDCs通過(guò)調(diào)節(jié)心臟基因表達(dá)、心臟功能、運(yùn)動(dòng)能力等方面使年老動(dòng)物恢復(fù)青春。那么在免疫學(xué)研究中,有研究報(bào)道指出:多發(fā)性硬化(MS)患者中的循環(huán)外泌體可通過(guò)let-7i靶向生長(zhǎng)因子1受體(IGF1R)和轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1(TGFBR1)等來(lái)抑制Treg細(xì)胞,從而調(diào)節(jié)MS的發(fā)病機(jī)理。同時(shí)由于外泌體極好的生物相容性及具有保護(hù)性的脂質(zhì)雙分子層囊泡,所以外泌體又被廣泛應(yīng)用于藥物遞送載體領(lǐng)域。
圖4 外泌體應(yīng)用領(lǐng)域
圖5 外泌體在癌癥中的應(yīng)用
圖6 外泌體在心血管疾病中的應(yīng)用
圖7 外泌體在免疫學(xué)中應(yīng)用
四、我的研究方案是什么?
圖8 外泌體研究思路
談到外泌體的研究,就不得不提到外泌體的純化,外泌體分離純化方法主要有以下幾種:
1)超速離心法:具有不同密度和尺寸的顆粒在離心力作用下表現(xiàn)出不同的沉積速度。是目前外泌體分離純化的“金標(biāo)準(zhǔn)”。那么對(duì)于提取的外泌體,如何評(píng)價(jià)它的提取質(zhì)量呢?目前業(yè)界主要通過(guò)以下方法來(lái)評(píng)價(jià)外泌體的質(zhì)量:
1)Western Blot檢測(cè)特異性囊泡(如CD81、CD63)對(duì)于外泌體的內(nèi)含物核酸研究,主要是通過(guò)qPCR或者NGS測(cè)序來(lái)進(jìn)行研究。