外泌体是一种可由多种细胞分泌的胞外囊泡,网织红细胞、树突状细胞、淋巴细胞、巨噬细胞及脂肪细胞均可分泌。1983年首次在网织红细胞向红细胞成熟过程中转铁蛋白受体丢失的研究中发现外泌体,1987年人们将胞内体中形成并释放到胞外的小囊泡正式命名为外泌体。
通过负染的方法,外泌体在透射电镜下呈杯状结构,直径约50~150 nm。外泌体内可包裹蛋白质、脂质及核酸等生物活性物质,在细胞间通讯过程中发挥重要作用。外泌体可通过直接接触、膜融合和内吞等方式和受体细胞结合,改变受体细胞的功能状态,如抑制受体细胞自噬、促进受体细胞分化及增加受体细胞细胞因子的表达与释放等。
外泌体的临床应用
1.诊断标志物
外泌体miRNA用于肺癌的诊断。Cazzoli等发现可用血浆外泌体中miR-378a、miR-379、miR-139-5p和miR-200b-5p含量来确定是否存在肺部癌变;用miR-151a-5p、miR-30a-3p、miR-200b-5p、miR-629、miR-100和miR-154-3p的组合来区分肺腺癌和肺肉芽肿。Jin等发现与正常人相比,肺腺癌患者血浆外泌体中miR-181-5p、miR-30a-3p、miR-30e-3p和miR-361-5p,肺鳞状细胞癌患者血浆外泌体中10b-5p、miR-15b-5p和miR-320b含量存在显着差异。Zhang等发现血浆外泌体中的miR-200c和miR-141可作为乳腺癌向肺转移的标志物。
2.外泌体蛋白用于肺癌诊断
Sandfeld-Paulsen等通过外泌体蛋白分析发现,CD151、CD171及4次跨膜蛋白8(tetraspanin 8)可作为非小细胞肺癌的标志物。Jakobsen等发现可通过检测人血液中的外泌体蛋白诊断非小细胞肺癌,用含有30种标志物的蛋白芯片检测的准确率可达到75%,可用于辅助诊断非小细胞肺癌。
3.治疗性应用
外泌体作为一种分泌型细胞结构,可调节受体细胞的行为,有用于临床治疗的可能性。外泌体可用于替代性干细胞治疗。Lee等发现在低氧诱导的小鼠肺动脉高压模型中,静脉注射间充质干细胞来源的外泌体可抑制巨噬细胞活化,减少促炎性因子的释放,削弱血管重塑,改善肺动脉高压。Cruz等将骨髓来源的间充质干细胞分泌的外泌体注射到过敏性哮喘小鼠中,观察到小鼠BALF中的Th2和Th17类细胞因子表达减少,小鼠的过敏性气道炎症明显改善。外泌体不仅继承了供体干细胞的治疗性功能,而且因其没有增殖能力而有效减小了医源性的致瘤风险。
4.外泌体用于疫苗
外泌体因具有促进免疫应答与诱导免疫耐受的功能,可探索将其作为接种疫苗的载体来治疗人类疾病。Prado等从对花粉产生免疫耐受的小鼠BALF中分离出"过敏原特异"的外泌体,鼻内滴注到供体小鼠体内,可以使供体小鼠获得对橄榄花粉的耐受能力。Cheng和Schorey发现巨噬细胞经MTB培养滤液蛋白处理后,分泌的外泌体具有帮助小鼠抵抗MTB感染的效果。Zitvogel等发现将树突状细胞分泌的外泌体作为疫苗免疫小鼠,可有效抑制肿瘤的生长。
5.外泌体用作药物递送的载体
外泌体的免疫原性与细胞毒性较低,可包裹多种生物分子用于生物治疗。Kamerkar等将外泌体作为RNA干扰的载体,成功改善了胰腺癌小鼠的总生存期。(生物谷Bioon.com)
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