外泌體即細胞分泌的直徑約40-100nm的微小膜泡,多種細胞在正常及病理狀態(tài)下均可分泌外泌體。一開始被當做細胞排泄物,但是近幾年,研究發(fā)現(xiàn)外泌體可謂是小身體大作用。種瘤發(fā)生轉(zhuǎn)移后,如何靶向呈遞藥物一直是種瘤醫(yī)治中的一個巨大挑戰(zhàn)。發(fā)表于NanoLett的一項研究中,研究人員利用外泌體制備藥物的遞送系統(tǒng)(LD-MDS),并取得成功。在這項研究中,研究人員將相關(guān)藥物錨定在活巨噬細胞膜上,細胞自身相關(guān)蛋白酶響應(yīng)開啟并將藥物轉(zhuǎn)載進入外泌體,順利遞送至肺轉(zhuǎn)移灶并且轉(zhuǎn)化為納米囊泡和次級納米囊泡,促進轉(zhuǎn)移性4T1病細胞的有效內(nèi)化和細胞死亡。之后,受損的4T1病細胞可以釋放次級納米囊泡和游離藥物分子,再破壞鄰近的病細胞。研究顯示,LD-MDS對體內(nèi)直徑小于100μm的肺轉(zhuǎn)移病灶顯示出優(yōu)異的靶向效率,并顯著壓制肺轉(zhuǎn)移。神經(jīng)細胞來源的外泌體含有與神經(jīng)退行性疾病相關(guān)的分子。江蘇外泌體miRNA芯片
通過改變外泌體的溶解性或者分散性,可以將它們從體液或細胞培養(yǎng)液中沉淀出來。常見的方法是使用聚乙二醇或凝集素來沉淀樣品中的外泌體。聚乙二醇是一種水溶性非離子化合物,不含水的聚乙二醇可以通過“劫持”水分子增加疏水性蛋白和脂質(zhì)分子的相互結(jié)合力,從而迫使其脫離溶液,進而在低速離心條件下發(fā)生沉降。凝集素是一種具有高度特異性的碳水化合物結(jié)合蛋白,可通過與外泌體質(zhì)膜糖蛋白上的糖鏈結(jié)合來改變外泌體的溶解性。此外,還可使用魚精蛋白、醋酸鈉、有機溶劑沉淀等方法進行沉淀分離。干細胞外泌體質(zhì)譜外泌體可以作為藥物治理的遞送系統(tǒng)。
外泌體能攜帶多種生物活性分子循環(huán)于血液/體液中并介導(dǎo)長距離的細胞間通訊,中流來源外泌體富含的蛋白質(zhì)、核苷酸、脂質(zhì)等分子能夠反映其來源細胞的生理及病理狀態(tài),外泌體特殊的脂質(zhì)雙分子層結(jié)構(gòu)能保護其內(nèi)RNA等分子免于降解,因此,檢測中流外泌體成為液體活檢一個明顯優(yōu)勢。臨床試驗研究表明,外泌體在多種疾病的早期診斷、療效和預(yù)后監(jiān)測等方面都具備較好的應(yīng)用價值,正逐漸成為臨床診療中新的、理想的生物標志物和可能的靶向藥物載體。隨著技術(shù)的進步,組學(xué)時代的到來,大規(guī)模蛋白質(zhì)組學(xué)已經(jīng)被聯(lián)合應(yīng)用于篩選和揭示多種ai癥細胞外囊泡的標志物。
外泌體的檢測,在其他消化道系統(tǒng)瘤的診療中,存在著巨大的潛在價值.如:食管鱗狀細胞病的研究中發(fā)現(xiàn),miRNA-21在外泌體中的高表達,表達水平可100%反應(yīng)瘤水平,外泌體miRNA-21的高表達往往預(yù)示著寬泛浸潤與復(fù)發(fā)[36].十二指腸病的研究中,發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)移性十二指腸病細胞分泌的外泌體富含PABP1蛋白,細胞不能耐受PABP在胞內(nèi)的大量囤積,通過外泌體PABP1蛋白排出胞外是轉(zhuǎn)移性十二指腸病細胞所具有的特性,外泌體PABP1是轉(zhuǎn)移性十二指腸病的分子標志物,此發(fā)現(xiàn)不只在轉(zhuǎn)移性十二指腸病的診斷上提供了價值,也為轉(zhuǎn)移性十二指腸病的治理提供了新的思路。外泌體被工程化改造后,具有靶向特定細胞類型或組織的功能。
在Rameshwar等的研究中,采用轉(zhuǎn)染間充質(zhì)干細胞的方法,使外泌體載有anti-miR-9。在進行間充質(zhì)細胞和多形性成角質(zhì)細胞瘤(GBM)細胞間anti-miR-9傳遞的實驗時,發(fā)現(xiàn)兩種細胞不僅可以通過縫隙連接介導(dǎo)的細胞間通訊(GJIC)也可以通過外泌體傳遞anti-miR-9。且anti-miR-9降低兩種GBM細胞(U87和T98G)對中流藥物替莫唑胺(TMZ)的抵抗能力的功能主要由外泌體傳遞的anti-miR-9實現(xiàn),而非經(jīng)GJIC傳遞的anti-miR-9,顯示出外泌體在運載miRNA進行基因zhiliao時的潛力。利用外泌體進行GBM的zhiliao不只停留在體外細胞實驗上,也已經(jīng)有相關(guān)的體內(nèi)zhiliao報道。在細胞外基質(zhì)中,外泌體膜蛋白可被蛋白酶剪切,碎片作為配體與細胞膜上的受體結(jié)合,喚醒細胞內(nèi)的信號通路。外泌體的產(chǎn)生
外泌體在體液中十分穩(wěn)定,同時外囊泡所含的蛋白質(zhì)和RNA被外泌體的脂質(zhì)雙層膜所包被也不會分解。江蘇外泌體miRNA芯片
微流控芯片是一種可兼容多種外泌體分離方法的新興檢測平臺,這些方法包括免疫親和分離、膜過濾、納米線捕獲、聲納米過濾和確定性側(cè)向位移分選等。微流控裝置是由幾十到幾百微米的不同直徑微通道網(wǎng)絡(luò)組成的緊湊單元,能夠處理皮升到微升范圍內(nèi)的黏性介質(zhì)樣品;且根據(jù)特定的功能,微通道可以相互連接,使用額外的特定裝置來微調(diào)流體運動。微流控技術(shù)能夠以極高的準確性和特異性在微尺度上重現(xiàn)眾多實驗室過程,取代昂貴的設(shè)備,基于微流控技術(shù)的電化學(xué)外泌體檢測芯片已經(jīng)受到廣fan關(guān)注。江蘇外泌體miRNA芯片