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健康专访丨49图库49518cm研发工程师带你7步揭秘外泌体

发布时间:2021-06-04    浏览量:0

外泌体

外泌体护肤品

    近年来“外泌体”在再生医学和美妆领域屡屡被提起,今天我们一起来聊聊外泌体,了解下它究竟是何方神圣呢?

    1、外泌体是何方神圣?

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    外泌体具有磷脂双分子层的小囊泡,直径30-150nm。是活细胞经过“内吞-融合-外排”等一系列调控过程而形成的,其主要来源于细胞内溶酶体微粒内陷形成的多囊泡体,经多囊泡体外膜与细胞膜融合后释放到胞外基质中。

    2、外泌体是怎样被发现的?

    外泌体的发现是比较早的。早在1983年,外泌体在羊的网织红细胞的培养上清中被发现,1987年正式被命名为外泌体,但这之后外泌体研究进展较为缓慢,因为当时人们认为外泌体仅仅是红细胞成熟的“废弃物”所以并未引起研究人员的注意,一直到2013年三位科学家发现细胞内部囊泡运输的调控机制,并获得诺贝尔奖。

    而纵观近50年的诺贝尔奖,“囊泡运输”这个研究领域却已收割了4次诺贝尔生理学或医学奖(1974年、1985年、1999年和2013年),几乎每隔10来年就获奖一次,成为名副其实的“诺奖大户”!

    之后,外泌体研究领域进入全新的高速的发展阶段,目前外泌体相关研究涉及了肿瘤学、分领域子生物学、微生物学、再生医学、中医药学、细胞生物学等主要学科,诸多学科与外泌体的交叉探索呈现了百花齐放的研究态势。

    3、外泌体不仅不是垃圾还蕴含着宝藏!

    外泌体是细胞之间交流的一个重要分子,在正常生理或病理过程都有作用,比如哺乳、免疫反应和神经功能,还有一些疾病,如肝病、神经退行性疾病和癌症的发展,在孕期和癌症的人体外周血中有更高浓度。

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    可以说细胞里有一条连贯的流水线,通过一个步骤紧接着一个步骤来生产外泌体——将货物有选择性地装入包裹中,并将其运送出细胞,去细胞外发挥包裹内容物的作用。

外泌体

    4、外泌体几乎无所不在!

    目前为止,所有研究的细胞类型都能产生外泌体,外泌体在人体中的分布十分广泛,可以说无所不在。

    已在绝大多数体液中被测出,如血浆、尿液、唾液、羊水、支气管肺泡灌洗液、腹水和脑脊液。外泌体的膜结构可以携带蛋白质、脂质、核酸等生物活性物质并将其传递给受体细胞,从而改变受体细胞的胜利功能和病理状态,所以外泌体也被称为细胞间的信使。

    5、外泌体的生物学特性?

    随着研究的深入,特别是精准医学理念的提出,外泌体在转化医学领域备受关注。

    外泌体具有稳定(stable)、示踪(trackable)、活性(active)和实时(real-time)的4个生物学特性,有望成为转化医学下一代“superSTAR”。

    稳定(stable)

    外泌体作为一种稳定的细胞外循环囊泡,具有完整的脂质双分子层,可以很大程度上抵抗化学和物理因素的破坏,特别是生物体液中常见的蛋白、核酸酶的降解。

    示踪(trackable)

    外泌体表面的蛋白标志物有显著的细胞来源特异性,可以很好的揭示外泌体“从哪里来”,同时外泌体表面的整合素分子类型决定其细胞靶向性“到哪里去”。

    活性(active)

    由于外泌体只能由活细胞主动分泌,这一点在肿瘤患者预后及治疗后反应监测具有特殊的价值,可以很好的反映现存肿瘤细胞数量和活性水平。“活性”的外泌体在多种生理病理过程中都具有一定的调控价值,可能通过模拟或阻断其活性而干预疾病进程。

    实时(real-time)

    外泌体作为细胞间信息传递的天然机制,其信号发送、接收和消减的速率理论上应与体液性生理调节的时效性吻合。

    6、外泌体的应用进展如何?

    目前外泌体的应用主要还是集中在一下三个领域:

    01、疾病诊断和预后标志物

    外泌体的研究已经为疾病的诊断带来重大改变,特别是在液体活检方面。

    外泌体用于液体活检具有很明显的优势,首先比目前的诊疗技术能更早诊断出癌症的发生。由于外泌体可以在体液(例如血液、尿液、唾液和脑脊髓液)中检测到,很好的避免了传统组织活检对患者造成的不适及损伤。

    02、药物递送领域

    与基于纳米颗粒的递送系统不同,外泌体作为细胞间通讯的一种自然方式,具有生物相容性。在适当的时候具有免疫惰性,并且可以有效地到达目标处,而不会危害附近健康的正常细胞,外泌体更易于修饰以靶向目标。

    基于外泌体的潜力,可以解决其他递送技术无法达到的细胞和组织,从而解决基于蛋白质、抗体和核酸疗法的某些局限性。因此,越来越多的学术团队和药企正在尝试利用外泌体作为药物递送载体,外泌体药物递送领域已经呈现风起云涌之势,各大药企争先布局。

    03、难治性疾病的治疗

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    得益于干细胞研究的蓬勃发展,细胞外囊泡的病理生理学作用开始在包括癌症、传染病和神经退行性疾病在内的疾病中被认识。

    2020年的一项临床研究指出,间充质干细胞来源外泌体治疗重症新冠肺炎患者成效显著,外泌体具有安全性、恢复氧合、下调细胞炎症因子和重建免疫系统功能等优点,是一种很有前途的新冠肺炎治疗候选药物,这项研究结果也让人们对间充质干细胞外泌体治疗疾病的前景有了更多的认识。

    7、外泌体行业的挑战

    外泌体研究与应用可以说是机遇与挑战并存,基于外泌体的临床诊断的发展依赖于新型疾病标志物的发现与鉴定;基于外泌体的治疗和药物递送领域的发展主要依赖于临床适用的分离和检测技术的发展及贯穿始终的的质量控制和安全性研究和有效性测评。