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外泌体(Exosomes)的特殊性与研究性潜能展望(一)

2021.3.01

  Why do so many scientists devote themselves to exosomes?

 

 

(Exosome,Gif动画)

 

       相信投身科研的你最近肯定看到过一个小身影,个头不大,却刚等Nature没有多久,又上了Science!它是就是外泌体(Exosomes)!不禁有人问了,它到底有多火?

 

       根据2019年度中标国自然基金项目显示,外泌体相关项目多达近500项,高居Top榜前列。

 

 

       之所以热度如此高,是因为外泌体在生物学过程中扮演着重要角色,以及它作为疾病诊断与治疗的特殊功能。外泌体在国自然基金中一般存在有两种研究方向,一种是作为基因和药物递送的载体,一种是促进疾病进程的因素和疾病的生物标志物和预后因子来研究。

 

       话不多说,让我们进入正题,外泌体:

 

 

       细胞外囊泡(extracellular vesicles,EVs)是广泛存在的细胞外膜泡结构,从原核生物到真核生物都有,细胞外囊泡可分为Ectosomes(核外粒体,胞外体)和 Exosomes(外泌体)。

 

       Ectosomes是由质膜直接向外出芽产生的囊泡,其会产生直径约50 nm至1 000nm的微囊泡(microvesicles)、微粒(microparticles)和大囊泡(large vesicles)。

       Exosomes是由细胞内的内涵体通过胞吐作用释放到胞外形成的,直径范围约为50至160 nm(平均约为100 nm)。含有细胞众多成分,包括DNA、RNA、脂类、代谢产物、胞浆和膜表面蛋白。

 

 

外泌体:人体内具有多效功能的细胞间转运系统

 

       外泌体的形成与鉴定:

 

       首先,细胞膜内陷形成一个杯状结构,包括细胞表面蛋白和与细胞外环境相关的可溶性蛋白,导致早期胞内体(early-sorting endosome,ESE)的从头形成,或者是杯状结构直接和已经存在的ESEs融合;trans-高尔基体和内质网也能协助形成ESEs。ESE成熟后形成晚期胞内体(late-sorting endosomes ,LSEs),最终形成MVBs(也称为多囊内小体)。MVBs是通过endosome限制膜向内凹(即质膜双凹)形成的,这一过程导致MVBs含有多个ILVs。MVB可以与溶酶体或自噬体融合,最终降解或与质膜融合释放作为外泌体的ILVs。

 

       外泌体表面蛋白包括四聚体蛋白、整合蛋白、免疫调节蛋白等。外泌体可以包含不同类型的细胞表面蛋白、细胞内蛋白、RNA、DNA、氨基酸和代谢物。

 

 


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