近来无创液态活检技术作为转化医学研究的新兴领域,逐渐被大家所认可,2015年度被《MIT Technology Review》评为十大突破技术之一。而作为液态活检靶标之一的外泌体也越来越重要,但仍有不少人不了解外泌体是何物,小编今天就简单介绍下外泌体相关内容:
什么是外泌体?
最初在1983年外泌体就被发现,但人们一直认为它是膜形成的垃圾袋,随着研究的不断深入,研究者发现外泌体在很多生理病理上起着重要的作用,可以作为理想的生物学指标。
外泌体是由细胞内多泡体(multivesicular body, MVB) 与细胞膜融合后, 释放到细胞外基质中的一种直径约40~100nm 的膜性囊泡。多种细胞类型如树突细胞、T细胞等血细胞及肿瘤细胞等非血细胞都会分泌外泌体,广泛存在于培养上清或各种体液中,通过循环系统进入其他组织,参与细胞迁移和免疫调节等过程。外泌体具有不同细胞来源的蛋白质、DNA、mRNA、miRNA等成分,能作为疾病诊断的标志物。
外泌体的诊断作用
(1)外泌体中的蛋白质
外泌体内的大分子比较稳定,不会受到外界核酸酶和蛋白酶的破坏,可以更好的反应一定时期的身体情况。
悉尼大学Belov L等将已知的肿瘤表面标志物抗体固定于芯片之上,经过抗体芯片分别检测细胞及血浆中外泌体的表面标志物,研究结果表明约40%的癌细胞表面标志物在囊泡表面也能检测到,说明检测外泌体表面标志物一定程度上可以替代损害较大的肿瘤组织活检,随着研究者的不断深入,使外泌体表面标志物检测可应用与临床的肿瘤诊断!
(2)外泌体的miRNA及lncRNA
研究表明,体液中外泌体RNA(特别是miRNA等非编码RNA)在不同的疾病癌症模型中存在明显的表达差异。miRNA是一类内源性具有调控功能的非编码RNA,可以与靶mRNA的3’非翻译区结合,调控目的基因的表达,从而影响多种生物学过程。
超重和肥胖一直困扰着爱美人士,此外还会威胁人类健康。德国波恩大学的研究者在《Nature Communications》(IF 11.329)上发表了关于检测脂肪活性的研究,后期可能会开发靶向减肥药物,想想是不是很激动呢。
图 人类急冷暴露后血清内外泌体miR-92a与BAT活性的相关性
脂肪细胞分棕色脂肪细胞和白色脂肪细胞,棕色脂肪组织(Brown adipose tissue,BAT)促进白色脂肪消耗。研究者通过分离棕色脂肪细胞释放的外泌体的miRNAs和从小鼠血清的外泌体的miRNAs,分析在棕色脂肪细胞被活化后miRNAs的改变值。结果表明血清外泌体的miR-92a与人体BAT的活力反比,说明血清外泌体的miRNAs作为间接测量棕色脂肪细胞活性的生物标志物,可用于脂肪活力的诊断!
此外,还可通过二代高通量测序技术研究外泌体的mRNA 、small RNA及lncRNA,由于外泌体rRNA含量很少,不用富集mRNA或者去除rRNA,直接打断建库测序即可!
外泌体可作为药物载体
由于人体存在保护机制,目前超过98%的治疗药物不能穿过血脑屏障,阻碍药物输送。外泌体是天然的,与质膜构造十分相似,可将其作为许多治疗性的药物的运输载体。相信随着技术的发展及研究的深入,外泌体可更好的造福人类。
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