所有細(xì)胞都會分泌的囊泡(Extracellular Vesicles, EVs),EV具有雙層膜結(jié)構(gòu),含有豐富的內(nèi)含物(包括蛋白、脂類、核酸等),參與細(xì)胞間的信號傳遞。而在EVs中有一粒徑在100nm左右的亞群,被稱為外泌體(Exosomes)。外泌體最初被認(rèn)為是細(xì)胞用來排出多余物質(zhì)的“垃圾車”,后來發(fā)現(xiàn)我們都小瞧它了,更多的時候是細(xì)胞間的“快遞車”,而“垃圾車”只是兼職。更重要的是“快遞車”與癌癥以及多種疾病的發(fā)生、發(fā)展都有關(guān)。又因?yàn)椤翱爝f車”獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和豐富的內(nèi)含物能夠使其可用于對疾病的診斷和治療。 圖1 A外泌體參與胞間聯(lián)系、外泌體結(jié)構(gòu)組成 / B外泌體電鏡圖 外泌體的功能不盡相同,有一些外泌體能夠促進(jìn)癌癥或是疾病的發(fā)生,這類外泌體我們可稱之為“有害”外泌體。例如,腫瘤細(xì)胞可調(diào)節(jié)它所分泌外泌體的性質(zhì)來促進(jìn)自己的生存或是增殖,一些疾病在環(huán)境誘因的作用下使得細(xì)胞分泌異常外泌體,進(jìn)而導(dǎo)致疾病的發(fā)生。 由于外泌體的來源、結(jié)構(gòu)和內(nèi)含物的特性,我們可以從體液中獲取外泌體來作為疾病早期診斷的依據(jù)和藥物治療效果的評估。外泌體用于液體活檢的優(yōu)勢在于其比CTC或循環(huán)cfDNA更早診斷出癌癥,后兩者只有在癌癥發(fā)展到一定程度后才增多。外泌體還避免了創(chuàng)傷性活檢,減輕傳統(tǒng)組織活檢對患者造成的不適。此外,由于所有體液(血液、尿液、唾液、鼻涕、淚液、膽汁、精液等)均可用作活檢的生物材料,能夠保證外泌體來源,因此,針對各種疾?。òò┌Y)的早期診斷方法將也有望投入實(shí)際應(yīng)用。 隨著可用作特定疾病的生物標(biāo)志物的外泌體研究成果的增多,我們對外泌體如何影響特定疾病病理結(jié)果的了解也更加深入。針對于“有害”外泌體,已有研究開發(fā)出新的治療方法。例如,癌細(xì)胞為了在體內(nèi)存活,會比正常細(xì)胞分泌出更多的外泌體,這樣可以通過減少癌細(xì)胞外泌體分泌、選擇性去除癌細(xì)胞的外泌體或者抑制它們進(jìn)入受體細(xì)胞,都可以用于阻止癌細(xì)胞激活。相對于與疾病相關(guān)聯(lián)的“有害”外泌體,有些外泌體是可以抑制癌癥和疾病的發(fā)生,可稱為“有益”外泌體。例如,巨噬細(xì)胞和細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞(CTL)分泌的外泌體,巨噬細(xì)胞控制NK細(xì)胞來協(xié)調(diào)先天免疫系統(tǒng),而CTL通過抑制參與腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移的基質(zhì)細(xì)胞發(fā)揮腫瘤免疫抑制作用。 圖2 抑制外泌體參與胞間聯(lián)系的幾種方式 圖3 癌細(xì)胞分泌“有害”外泌體的作用 起作用的“有益”外泌體在體內(nèi)分布廣泛,“有益”外泌體介導(dǎo)的細(xì)胞間聯(lián)系是高度多樣化的,控制著各種細(xì)胞(包括神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞)間、免疫細(xì)胞之間的通信。此外,間充質(zhì)基質(zhì)干細(xì)胞(MSC)分泌的外泌體最近成了研究熱點(diǎn),它們對于組織再生至關(guān)重要。MSC存在于骨骼、脂肪、軟骨、牙髓、臍帶組織等組織中,調(diào)節(jié)免疫機(jī)制和機(jī)體的抗炎作用。再生醫(yī)學(xué)中使用MSC分泌的外泌體比進(jìn)行細(xì)胞移植具有更低的治療風(fēng)險(xiǎn),如術(shù)后肺栓塞現(xiàn)象。
圖4 恢復(fù)“有益”外泌體分泌和功能
圖5 外泌體與藥物治療
外泌體可作為疾病生物標(biāo)志物可用于疾病的診斷,也推動了以外泌體為靶標(biāo)的治療方法研究或?qū)⑼饷隗w本身用作治療工具的研究。將外泌體用作治療工具的臨床研究正在開展之中,其目的是研究患者自身MSC分泌外泌體或健康捐贈者體內(nèi)外泌體用于治療的安全性和有效性。這個趨勢下,外泌體用作藥物載體有可能變得更加普遍。更全面的了解外泌體功能,促進(jìn)“有益”外泌體的分泌,抑制“有害”外泌體的分泌,從而實(shí)現(xiàn)疾病的預(yù)防與治療。外泌體的分離與鑒定,是研究其功能的基礎(chǔ),下期我們一起來分享外泌體的分離與鑒定技術(shù),敬請期待!
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