由于特殊的結(jié)構(gòu)和循環(huán)方式,外泌體作為藥物運(yùn)輸?shù)妮d體具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。例如外泌體的尺寸分布能夠增強(qiáng)滲透滯留效應(yīng),從而有選擇性地深入中流組織;其外層磷脂雙分子層可以保護(hù)內(nèi)容物不受各種生物酶的影響,維持各種生物分子的活性;外泌體普遍存在于各種體液和組織中,其體積小,結(jié)構(gòu)、組成與細(xì)胞膜類(lèi)似,導(dǎo)致外泌體可以在避開(kāi)免疫系統(tǒng)監(jiān)督的同時(shí)深入組織內(nèi)部,有較好的生物相容性;當(dāng)采用內(nèi)源外泌體時(shí),能明顯降低其他藥物載體可能引起的有害免疫反應(yīng);除此之外,某些細(xì)胞來(lái)源或經(jīng)特殊修飾過(guò)的外泌體具有良好的特異性,可以與特定的qi官或組織結(jié)合。從外泌體中篩選的生物標(biāo)志物,可用于疾病的診斷、預(yù)后及治理。上海腦脊液外泌體
外泌體是由細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的晚期內(nèi)泡小體以膜融合的方式通過(guò)胞吐方式主動(dòng)分泌到細(xì)胞外環(huán)境的一種直徑30-100nm的微型囊泡,其形態(tài)規(guī)則,呈圓形或橢圓形杯狀結(jié)構(gòu),不同類(lèi)型細(xì)胞分泌的外泌體具有很多共性,包括膜上富含脂筏及豐富的跨膜蛋白,如四次跨膜蛋白家族成員CD63、CD81等,表面為類(lèi)似于細(xì)胞膜的脂質(zhì)雙分子層,具有一定的疏水性。外泌體能夠攜帶微小RNA(microRNAs,miRNAs)、RNA、蛋白質(zhì)等生物活性分子,并在細(xì)胞外環(huán)境穩(wěn)定存在,而且通過(guò)傳遞供體細(xì)胞信息,調(diào)節(jié)靶細(xì)胞的代謝通路。外泌體可由多種類(lèi)型細(xì)胞分泌,妊娠期母體血清中存在表達(dá)胎盤(pán)堿性磷酸酶(placentalalkalinephosphatase,)的胎盤(pán)來(lái)源外泌體,并且在妊娠中發(fā)揮重要的作用。組織外泌體質(zhì)譜在過(guò)去幾年中,有幾個(gè)實(shí)驗(yàn)室報(bào)道了各種細(xì)胞類(lèi)型的外泌體分泌,并討論了其潛在的生物學(xué)功能。
Exosome(外泌體)是由活細(xì)胞分泌小囊泡,具有典型的脂質(zhì)雙分子層結(jié)構(gòu);參與細(xì)胞之間的交流,物質(zhì)的運(yùn)輸以及正常生理過(guò)程的維持,此外還與疾病的產(chǎn)生有關(guān)。對(duì)分離的外泌體進(jìn)行體外標(biāo)記或示蹤,有助于對(duì)外泌體的功能進(jìn)行進(jìn)一步的研究。目前對(duì)于外泌體的標(biāo)記方法有很多種,包括親脂性的染料和膜滲透型的化合物等。PKH67的體內(nèi)熒光半衰期為10-12天。相比于PKH-67,PKH-26具有更長(zhǎng)的半衰期,標(biāo)記在兔紅細(xì)胞上的PKH26半衰期長(zhǎng)達(dá)100天以上。特別適用于體外增殖研究以及長(zhǎng)期的體內(nèi)細(xì)胞跟蹤研究。
建立記錄各論文實(shí)驗(yàn)條件的數(shù)據(jù)庫(kù)也可作為規(guī)避混亂的方法之一。一方面,隨著EV研究倍受世界矚目,各國(guó)啟動(dòng)了大型研究項(xiàng)目。美國(guó)啟動(dòng)NIH戰(zhàn)略性大型項(xiàng)目(ExtracellularRNACommunication),國(guó)際厲害性學(xué)會(huì)——Gordon和KeystoneSymposia也從2016開(kāi)始成立會(huì)議小組。受到歐洲藥物研究開(kāi)發(fā)公司“創(chuàng)新藥物倡議組織(IMI)”的支持推進(jìn)的CANCER-ID項(xiàng)目,也包含EV研究在內(nèi)。2017年日本選定了EV研究為文部科學(xué)省研究開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略的目標(biāo)之一,期待會(huì)加速今后的研究發(fā)展。無(wú)論如何,今后EV研究的根本就是必須有強(qiáng)有力的研究方法和技術(shù),而PS親和法有望成為其中之一。外泌體又存在檢測(cè)時(shí)需使用大量外泌體和難以檢測(cè)到低表達(dá)水平的標(biāo)記蛋白。
Vlassov等人發(fā)表的一篇外泌體的提取方法及組成的專(zhuān)利文獻(xiàn)中介紹,通過(guò)終濃度為8%的PEG6000與生物體液共孵育14h后,10000xg離心1h,可將直徑在30-150nm之間,且包含豐富RNA的外泌體沉淀下來(lái)。因此采用終濃度為8%的PEG6000沉淀血清中的外泌體,為了進(jìn)一步純化胎盤(pán)相關(guān)外泌體,將獲得的包含外泌體的沉淀用PBS重新懸浮后,加入非線性蔗糖密度梯度層,10000xg超速離心5h,將分層液采用PEG6000進(jìn)行2次沉淀。經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)反復(fù)驗(yàn)證,確定同時(shí)表達(dá)外泌體標(biāo)志蛋白分子及胎盤(pán)特異性蛋白分子的胎盤(pán)來(lái)源外泌體所在密度層。利用外泌體將siRNA和抗藥劑等運(yùn)輸?shù)侥繕?biāo)細(xì)胞中。上海腦脊液外泌體
應(yīng)用Tim4的外泌體強(qiáng)結(jié)合能力,可用ELISA或FACS高靈敏度定性檢測(cè)、定量分析外泌體。上海腦脊液外泌體
目前,提取外泌體的方法主要有超速離心法、PEG沉淀法,但這些方法混有非常多的雜質(zhì),必須慎重分析得到的是否是外泌體。超速離心法存在操作繁雜、回收量不穩(wěn)定,不能用于定量分析、必須使用昂貴的超速離心機(jī)、無(wú)法進(jìn)行多樣品分析等問(wèn)題。因此外泌體研究相對(duì)困難,需要盡快開(kāi)發(fā)操作簡(jiǎn)單、可提取高純度外泌體的技術(shù)。因此,日本和光著眼于巨噬細(xì)胞的外泌體受體Tim4蛋白,制備Tim4細(xì)胞外域與磁珠結(jié)合的“Tim4磁珠”。Tim4通過(guò)磷酯酰絲氨酸(PS)法特異性結(jié)合Tim4蛋白和磁珠,再經(jīng)過(guò)含有EDTA的洗脫緩沖液進(jìn)行分離,提取高純度的完整外泌體。上海腦脊液外泌體