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    健康專訪丨齊魯細胞研發工程師帶你7步揭秘外泌體

    更新時間:2021-06-04    瀏覽次數:0

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        近年來“外泌體”在再生醫學和美妝領域屢屢被提起,今天我們一起來聊聊外泌體,了解下它究竟是何方神圣呢?

        1、外泌體是何方神圣?

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        外泌體具有磷脂雙分子層的小囊泡,直徑30-150nm。是活細胞經過“內吞-融合-外排”等一系列調控過程而形成的,其主要來源于細胞內溶酶體微粒內陷形成的多囊泡體,經多囊泡體外膜與細胞膜融合后釋放到胞外基質中。

        2、外泌體是怎樣被發現的?

        外泌體的發現是比較早的。早在1983年,外泌體在羊的網織紅細胞的培養上清中被發現,1987年正式被命名為外泌體,但這之后外泌體研究進展較為緩慢,因為當時人們認為外泌體僅僅是紅細胞成熟的“廢棄物”所以并未引起研究人員的注意,一直到2013年三位科學家發現細胞內部囊泡運輸的調控機制,并獲得諾貝爾獎。

        而縱觀近50年的諾貝爾獎,“囊泡運輸”這個研究領域卻已收割了4次諾貝爾生理學或醫學獎(1974年、1985年、1999年和2013年),幾乎每隔10來年就獲獎一次,成為名副其實的“諾獎大戶”!

        之后,外泌體研究領域進入全新的高速的發展階段,目前外泌體相關研究涉及了腫瘤學、分領域子生物學、微生物學、再生醫學、中醫藥學、細胞生物學等主要學科,諸多學科與外泌體的交叉探索呈現了百花齊放的研究態勢。

        3、外泌體不僅不是垃圾還蘊含著寶藏!

        外泌體是細胞之間交流的一個重要分子,在正常生理或病理過程都有作用,比如哺乳、免疫反應和神經功能,還有一些疾病,如肝病、神經退行性疾病和癌癥的發展,在孕期和癌癥的人體外周血中有更高濃度。

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        可以說細胞里有一條連貫的流水線,通過一個步驟緊接著一個步驟來生產外泌體——將貨物有選擇性地裝入包裹中,并將其運送出細胞,去細胞外發揮包裹內容物的作用。

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        4、外泌體幾乎無所不在!

        目前為止,所有研究的細胞類型都能產生外泌體,外泌體在人體中的分布十分廣泛,可以說無所不在。

        已在絕大多數體液中被測出,如血漿、尿液、唾液、羊水、支氣管肺泡灌洗液、腹水和腦脊液。外泌體的膜結構可以攜帶蛋白質、脂質、核酸等生物活性物質并將其傳遞給受體細胞,從而改變受體細胞的勝利功能和病理狀態,所以外泌體也被稱為細胞間的信使。

        5、外泌體的生物學特性?

        隨著研究的深入,特別是精準醫學理念的提出,外泌體在轉化醫學領域備受關注。

        外泌體具有穩定(stable)、示蹤(trackable)、活性(active)和實時(real-time)的4個生物學特性,有望成為轉化醫學下一代“superSTAR”。

        穩定(stable)

        外泌體作為一種穩定的細胞外循環囊泡,具有完整的脂質雙分子層,可以很大程度上抵抗化學和物理因素的破壞,特別是生物體液中常見的蛋白、核酸酶的降解。

        示蹤(trackable)

        外泌體表面的蛋白標志物有顯著的細胞來源特異性,可以很好的揭示外泌體“從哪里來”,同時外泌體表面的整合素分子類型決定其細胞靶向性“到哪里去”。

        活性(active)

        由于外泌體只能由活細胞主動分泌,這一點在腫瘤患者預后及治療后反應監測具有特殊的價值,可以很好的反映現存腫瘤細胞數量和活性水平?!盎钚浴钡耐饷隗w在多種生理病理過程中都具有一定的調控價值,可能通過模擬或阻斷其活性而干預疾病進程。

        實時(real-time)

        外泌體作為細胞間信息傳遞的天然機制,其信號發送、接收和消減的速率理論上應與體液性生理調節的時效性吻合。

        6、外泌體的應用進展如何?

        目前外泌體的應用主要還是集中在一下三個領域:

        01、疾病診斷和預后標志物

        外泌體的研究已經為疾病的診斷帶來重大改變,特別是在液體活檢方面。

        外泌體用于液體活檢具有很明顯的優勢,首先比目前的診療技術能更早診斷出癌癥的發生。由于外泌體可以在體液(例如血液、尿液、唾液和腦脊髓液)中檢測到,很好的避免了傳統組織活檢對患者造成的不適及損傷。

        02、藥物遞送領域

        與基于納米顆粒的遞送系統不同,外泌體作為細胞間通訊的一種自然方式,具有生物相容性。在適當的時候具有免疫惰性,并且可以有效地到達目標處,而不會危害附近健康的正常細胞,外泌體更易于修飾以靶向目標。

        基于外泌體的潛力,可以解決其他遞送技術無法達到的細胞和組織,從而解決基于蛋白質、抗體和核酸療法的某些局限性。因此,越來越多的學術團隊和藥企正在嘗試利用外泌體作為藥物遞送載體,外泌體藥物遞送領域已經呈現風起云涌之勢,各大藥企爭先布局。

        03、難治性疾病的治療

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        得益于干細胞研究的蓬勃發展,細胞外囊泡的病理生理學作用開始在包括癌癥、傳染病和神經退行性疾病在內的疾病中被認識。

        2020年的一項臨床研究指出,間充質干細胞來源外泌體治療重癥新冠肺炎患者成效顯著,外泌體具有安全性、恢復氧合、下調細胞炎癥因子和重建免疫系統功能等優點,是一種很有前途的新冠肺炎治療候選藥物,這項研究結果也讓人們對間充質干細胞外泌體治療疾病的前景有了更多的認識。

        7、外泌體行業的挑戰

        外泌體研究與應用可以說是機遇與挑戰并存,基于外泌體的臨床診斷的發展依賴于新型疾病標志物的發現與鑒定;基于外泌體的治療和藥物遞送領域的發展主要依賴于臨床適用的分離和檢測技術的發展及貫穿始終的的質量控制和安全性研究和有效性測評。


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