北京细胞外泌体
外泌体有很多潜在优势,但是外泌体在药物递送中的应用研究才刚刚起步,尚有许多问题需解决:如何修饰外泌体的靶向性:缺氧瘤细胞来源的外泌体倾向于向缺氧瘤组织内募集;此外,还可通过在外泌体膜表面设计与靶细胞特异性结合的抗体、配体或受体来实现。如何提高药物装载效率:目前主要有①前装载方法(首先将药物加载到母细胞中,随后外泌体形成并包裹药物分泌到细胞外,常用的方法如转染、共孵育等);②后装载方法(直接将药物加载到外泌体中,例如孵育、电穿孔、超声、挤出、冻融循环等);③其他装载方法(主要是通过生物工程修饰母细胞来实现)。如何实现外泌体的大量生产:目前大规模生产外泌体的方法主要是自发生产和非自发生产。在过去几年中,有几个实验室报道了各种细胞类型的外泌体分泌,并讨论了其潜在的生物学功能。北京细胞外泌体
与干细胞不同的是:干细胞外泌体对受损的微环境不响应,但它可以通过改变细胞外基质,改变受体细胞的转录组和蛋白质组,来调节细胞凋亡,生长,增殖和分化途径。因此,干细胞外泌体具有减少细胞凋亡、减轻炎症反应、促进血管生成、抑制纤维化、提高组织修复潜力等重要生物学功能,在调控组织再生方面存在良好的临床应用前景。干细胞外泌体的优点,体积小:纳米级粒子,大小约为细胞的1/200,因此能很好地被人体所利用。免疫反应程度低:外泌体不是细胞,只作为载具,外膜的表层上呈现较少的抗原,免疫系统难识别,对人体影响小。可穿透血脑障壁:体积小加上脂质外膜的特性,使其可以通过血脑障壁,抵达脑部组织。外泌体的生物学功能通过压制或去除这些外泌体,有希望压制疾病发生。
虽然外泌体在疾病的诊断上有天然优势,但在临床应用上仍有一些限制:外泌体的提取方法金标准仍然是差速离心法,但这种方法费时费力且提取效率较低,难以进行临床推广和应用;而商业化的试剂盒质量参差不齐,往往导致提取物杂质过多,且其售价较高。外泌体的定量是采用颗粒浓度定量,蛋白浓度定量,亦或是核酸浓度定量,目前仍存有争议。由于传统的内参并不适用于外泌体,在实时荧光定量PCR检测靶分子含量时内参的选择尚没有统一的标准。外泌体分子标志物的研究还处于初级阶段。目前外泌体研究的整个流程中成本都很高。
目前市面上开发的外泌体提取试剂盒,是根据外泌体表面由类似于细胞膜的脂质双分子层具有一定疏水性这一特性,用试剂捆绑水分子,从而可通过常规离心收集沉淀获取外泌体。这种快速提取外泌体的方法虽简便快捷、样本需求少、对设备要求低,但与差速离心方法类似,其分离得到的沉淀包含其他细胞分泌的囊泡,且血清中含有大量血清蛋白分子,成分复杂,很可能掺杂一些未知的疏水大分子物质。Sabapatha等曾根据来源于胎盘的外泌体表面特异表达这一特性,使用耦合到磁珠的抗抗体,采用磁珠分选方法分离血浆中胎盘来源外泌体。此法可以提取的胎盘外泌体量少,不适用于大规模提取制备,且免疫磁珠价格昂贵,不利于提取技术的普及。干细胞外泌体通过改变细胞外基质,改变受体细胞的转录组和蛋白质组,调节细胞凋亡,生长,增殖和分化途径。
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%)。近些年关于外泌体研究很普遍。血清外泌体芯片
外泌体的检测和提取还遇到一个困难即:对各种外泌体的分类。北京细胞外泌体
外泌体的组成较为复杂,其内含有多种生物大分子,如:核酸(双链DNA和各种RNA亚型)、蛋白质和脂质。这些分子被外泌体携带进入血液循环,而后被靶细胞吸收,从而调节靶细胞基因表达和细胞功能。此外,外泌体相关的miRNA作为短单链和非编码RNA分子,调节致病基因或抑病基因的表达,参与细胞分化、细胞凋亡及细胞信号的传导。有研究表明,外泌体能影响种瘤微环境的形成、增强种瘤细胞的侵袭和转移能力、介导种瘤免疫压制及参与种瘤放化疗抵抗进而促进种瘤的发展。北京细胞外泌体
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