外泌體是一種由細(xì)胞內(nèi)多泡體與細(xì)胞膜融合形成的納米級小囊泡。它們廣泛分布在生物體血液、尿液、胸盆腔腫塊等幾乎所有汗液中。外泌體半徑40~100nm細(xì)胞膜受體,密度1.13~1.21g/mL,電鏡下觀察呈杯狀或盤狀。作為細(xì)胞間通信和遺傳物質(zhì)的重要載體,外泌體可以通過各類生物活性分子,如細(xì)胞膜受體、蛋白質(zhì)、信使RNA(RNA,mRNA)和微小RNA(microRNA,miRNA)的轉(zhuǎn)移直接剌激靶細(xì)胞,進(jìn)而發(fā)揮其生物學(xué)功能。目前外泌體的發(fā)生機(jī)制仍不甚明晰,會依照原始細(xì)胞不同類型和功能而變。通常覺得外泌體產(chǎn)生和釋放受“內(nèi)吞體分選轉(zhuǎn)運復(fù)合體”(ESCRT)調(diào)節(jié)。
外泌體里富含許多對癌癥確診具有重要作用的分子
外泌體的發(fā)覺可以溯源到1983年P(guān)an和在研究網(wǎng)織紅細(xì)胞成熟到紅細(xì)胞的過程的研究里,在她們發(fā)表的論文中,未成熟的紅細(xì)胞,即網(wǎng)織紅細(xì)胞用轉(zhuǎn)鐵蛋白受體標(biāo)記并培養(yǎng)以追蹤轉(zhuǎn)鐵蛋白受體的運動情況。到目前為止,依然沒有一種方式能同時保證外泌體的濃度、純度、生物活性。當(dāng)前的研究主要集中在外泌體作為醫(yī)治靶標(biāo)、藥物或基因載體以及作為癌癥標(biāo)志物的應(yīng)用。
外泌體的結(jié)構(gòu)組份與生物發(fā)生
外泌體的鑒別主要依賴于形態(tài)學(xué)觀察以及對其內(nèi)含蛋白質(zhì)、核酸的剖析。常見的外泌體分離提純方式有如下幾種:
離心法:目前最常用提取外泌體的方式,得到的外泌體量多細(xì)胞膜受體,但含量不足,電鏡鑒定時會發(fā)覺外泌體集聚成塊,不利于后續(xù)實驗。密度梯度離心法:常用蔗糖密度梯度離心法,將樣本和2種蔗糖氨水一起超速離心,樣品中的不同組分沉降到各自等密度區(qū)。此法得到的外泌體含量高,但前期打算工作繁重,歷時且量少。過濾離心法:外泌體的相對分子質(zhì)量小于通常蛋白質(zhì),選擇不同大小侵吞相對分子質(zhì)量的超濾膜可使外泌體與其他大分子物質(zhì)分離。此法操作簡單省時,并且不影響外泌體的生物活性,但缺點在于提取的外泌體含量不足。旋轉(zhuǎn)超濾法:與過濾離心法原理相像。優(yōu)點是此法借助甲烷形成的壓力將上清過濾,會降低因為壓力過大導(dǎo)致的外泌體斷裂。同時所需時間短,防止外泌體在開放系統(tǒng)中曝露過久而引起外泌體量降低。連續(xù)適應(yīng)血漿細(xì)胞培養(yǎng)結(jié)合改良超速離心法:使細(xì)胞在血漿梯度遞減的過程中逐步減少對血漿的依賴,最后適應(yīng)無血漿培養(yǎng)。再將搜集到的上清設(shè)置2次離心力,第2次離心力起碼離心3次。免疫磁珠法:借助包被有外泌體相關(guān)抗體(如CD9、CD63)抗原的磁珠與外泌體結(jié)合進(jìn)行分離,無需超速離心,但漂洗液會影響外泌體生物活性,得到的外泌體較難進(jìn)行后續(xù)研究。色譜法:借助凝膠孔隙的孔徑大小與樣品分子規(guī)格的相對關(guān)系對溶質(zhì)進(jìn)行分離提取外泌體。改良分子排阻色譜法:可以在白血病患兒小容積(1mL)的血清中可靠且容易地回收形態(tài)完整的功能性外泌體。其缺點是搜集的外泌體來自血清,含量不夠高。
參考文獻(xiàn)
YangXX,SunC,WangL,GuoXL.Newinto,andof.J.2019Jul17.doi:10.1016/j..2019.07.021.陳群,吳飏,時國東,etal.病變來源的外泌體在癌癥進(jìn)展中的作用及其診治意義[J].廣州醫(yī)科學(xué)院學(xué)報:自然科學(xué)版,2019,39(02):300-305.