外泌体—干货
一、外泌体的基本概念
外泌体是指包含了复杂RNA和蛋白质的小膜泡(30-150nm),现今,其特指直径在40-100nm的盘状囊泡。多种细胞在正常及病理状态下均可分泌外泌体。其主要来源于细胞内溶酶体微粒内陷形成的多囊泡体,经多囊泡体外膜与细胞膜融合后释放到胞外基质中。
所有培养的细胞类型均可分泌外泌体,且外泌体天然存在于体液中,包括血液、唾液、尿液、脑脊液和乳汁中。有关他们分泌和摄取及其组成、“运载物”和相应功能的分子机制刚刚开始研究。外泌体目前被视为特异性分泌的膜泡,参与细胞间通讯,对外泌体的研究兴趣日益增长,无论是研究其功能还是了解如何将其用于微创诊断的开发。
二、外泌体发展史
1983年,外泌体于绵羊网织红细胞中被发现。 1987年Johnstone将其命名为“exosome”。
1996年发现B淋巴细胞能分泌抗原提量外泌体并可以刺激CD4+细胞的抗肿瘤反应。
1998年树突细胞(DCcell)被发现能产生抗原提呈的外泌体。
2010年H.Valadi等发现,细胞之间可以通过外泌体中的RNA来交换物质,外泌体几平存在于所有组织细胞及体液中。
2013年美国科学家Jamesh和Randy.德国科学家Thomas发现细胞外泌体运输调控机制,使得外泌体研究达到新的高度,获得了2013年诺贝医学奖。
三、外泌体功能
①细胞增值与凋亡调控
②转移与侵袭
③血管生成
④免疫应答
⑤细胞分化
⑥代谢调控
⑦微生物组调控
⑧病毒感染
四、外泌体的研究应用
1.载体药物研究:外泌体可作为载体将包裹在内的药物运送到目标区域,做到靶向治疗;
2.诊断研究:主要研究外泌体的种类、数目、大小和内容物与疾病之间的关系;来预测疾病的发生与进展(如阿尔茨海默病)
3.间充质干细胞外泌体改造:间充质干细胞来源外泌体与间充质干细胞有着相似的功能,间充质干细胞来源外泌体更稳定,更好保存,易于管理和控制,可以人为改变其内容物的种类和数量;
4.外泌体biomarker:外泌体内容物分析转录组测序、芯片(mRNA,LncRNA,miRNA,cir RNA)、蛋白质组、代谢组分析。
五、外泌体的提取主要方式
李记生物自主开发的外泌体快速提取试剂盒,经过优化处理,适用于细胞培养上清液(尿液等)中的外泌体提取,并搭配纯化过滤装置,可快速高效地获得高纯度外泌体颗粒, 可用于电镜分析、NTA粒径分析、核酸分析、蛋白分析、细胞学实验和动物实验等。
1)是超速离心法,这是目前外泌体提取常用的方法。此种方法得到的外泌体量多,但是纯度不足,电镜鉴定时发现外泌体聚集成块,由于微泡和外泌体没有非常统一的鉴定标准,也有一些研究认为此种方法得到的是微泡不是外泌体。
2)是过滤离心,这种操作简单、省时,不影响外泌体的生物活性,但同样存在纯度不足的问题。
3)是密度梯度离心法,用此种方法分离到的外泌体纯度高,但是前期准备工作繁杂,耗时,量少。
4)是免疫磁珠法,这种方法可以保证外泌体形态的完整,特异性高、操作简单、不需要昂贵的仪器设备,但是非中性pH和非生理性盐浓度会影响外泌体生物活性,不便进行下一步的实验。
5)是PS亲和法,该方法将PS(磷脂酰丝氨酸)与磁珠结合,利用亲和原理捕获外泌体囊泡外的PS。该方法与免疫磁珠法相似,获得的外泌体形态完整,纯度高。由于不使用变性剂,不影响外泌体的生物活性,外泌体可用于细胞共培养和体内注射。
6)是色谱法,这种方法分离到的外泌体在电镜下大小均一,但是需要特殊的设备,应用不广泛。
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