外泌体是细胞分泌的一种
胞外囊泡(Extracellular vesicles, EVs,是双层脂质结构小泡),在较长一段时间内被认为是细胞分泌的废弃物,1983年首次在绵羊网织红细胞中被发现,1987年Johnstone将其命名为“
exosome”,即外泌体。
外泌体的直径约
30-100 nm,大小与病毒类似,内含丰富的蛋白质、脂质及RNA等物质,在各种细胞及组织之间起着物质传递、信息沟通的作用。
外泌体的
生成途径如
图1所示:
1、细胞内晚期内体的界膜多处凹陷,向内出芽形成管腔状囊泡,从而转变为具有动态亚细胞结构的多囊体(multi-vesicle bodys,MVBs);
2、
MVBs与溶酶体融合,管腔状囊泡发生降解;
3、与胞膜融合后,管腔状囊泡再次凹陷,以内出芽方式形成颗粒状小囊泡,同时释放入细胞外环境,即外泌体。
图1 外泌体的生成途径外泌体的
结构组成如
图2所示,主要分为四类:
1、蛋白质:热休克蛋白(即Hsp90和Hsp70)、细胞骨架蛋白(即肌动蛋白、微管蛋白、丝切蛋白)、四跨膜蛋白超家族(即CD9、CD81、CD82、CD63)、膜联蛋白等;
2、脂质:神经酰胺,胆固醇、磷脂酰丝氨酸、磷酸甘油酯和鞘磷脂等;
3、RNA:如miRNA,mRNA和其他非编码RNA等;
4、免疫调节分子:MHCI、CD86、MHCII。
图2 外泌体的结构组成外泌体存在广泛,其可被绝大多数细胞分泌或胞吞,且
存在于几乎所有体液之中,包括血液、尿液、唾液、乳汁、脑脊液、羊水、腹水、汗液以及月经血等。外泌体可体液中提取,也可从多种细胞(如干细胞、肿瘤细胞以及免疫细胞)培养上清液中提取(
最常用的外泌体提取方法是超速离心法)。
外泌体来源广泛,动植物来源都有:
1、动物来源,大量体外实验证明,外泌体不仅由T细胞、B细胞、血小板等造血类细胞分泌,许多非造血类细胞,如肿瘤细胞、肥大细胞、巨噬细胞、表皮细胞等也会分泌大量外泌体。
2、植物来源外泌体同样具有脂质双分子层的膜结构,且含有mRNA、miRNA 和蛋白质等成分,也被证明具有多种药理活性,例如
柠檬来源的外泌体具有一定的抗癌作用,
小麦来源外泌体具有体外促进伤口愈合的作用,
生姜和西兰花来源的外泌体具有抗炎作用。
总结:外泌体是一种由大多数细胞分泌而来的
纳米级小囊泡(30-100 nm),具有
磷脂双分子层结构,内含DNA、小RNA(sRNA)、蛋白质等物质,可携带蛋白质和核酸,参与细胞间的通讯。既往研究认为外泌体的功能类似细胞垃圾袋,排除多余和无功能的细胞成分,近年来研究显示外泌体是一种细胞间连接物,能够输送蛋白、脂质及核酸到靶细胞,在各种生物过程中发挥作用(如血管形成、抗原呈递、凋亡、炎症等),可作为疾病的诊断、治疗工具,还能参与多种病理生理过程,如组织修复、免疫反应与炎症、肿瘤的生长与转移等。
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参考资料:
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