外泌體是細胞分泌的一種
胞外囊泡(Extracellular vesicles, EVs,是雙層脂質結構小泡),在較長一段時間內被認為是細胞分泌的廢棄物,1983年首次在綿羊網織紅細胞中被發現,1987年Johnstone將其命名為“
exosome”,即外泌體。
外泌體的直徑約
30-100 nm,大小與病毒類似,內含豐富的蛋白質、脂質及RNA等物質,在各種細胞及組織之間起著物質傳遞、信息溝通的作用。
外泌體的
生成途徑如
圖1所示:
1、細胞內晚期內體的界膜多處凹陷,向內出芽形成管腔狀囊泡,從而轉變為具有動態亞細胞結構的多囊體(multi-vesicle bodys,MVBs);
2、
MVBs與溶酶體融合,管腔狀囊泡發生降解;
3、與胞膜融合后,管腔狀囊泡再次凹陷,以內出芽方式形成顆粒狀小囊泡,同時釋放入細胞外環境,即外泌體。
圖1 外泌體的生成途徑外泌體的
結構組成如
圖2所示,主要分為四類:
1、蛋白質:熱休克蛋白(即Hsp90和Hsp70)、細胞骨架蛋白(即肌動蛋白、微管蛋白、絲切蛋白)、四跨膜蛋白超家族(即CD9、CD81、CD82、CD63)、膜聯蛋白等;
2、脂質:神經酰胺,膽固醇、磷脂酰絲氨酸、磷酸甘油酯和鞘磷脂等;
3、RNA:如miRNA,mRNA和其他非編碼RNA等;
4、免疫調節分子:MHCI、CD86、MHCII。
圖2 外泌體的結構組成外泌體存在廣泛,其可被絕大多數細胞分泌或胞吞,且
存在于幾乎所有體液之中,包括血液、尿液、唾液、乳汁、腦脊液、羊水、腹水、汗液以及月經血等。外泌體可體液中提取,也可從多種細胞(如干細胞、腫瘤細胞以及免疫細胞)培養上清液中提取(
最常用的外泌體提取方法是超速離心法)。
外泌體來源廣泛,動植物來源都有:
1、動物來源,大量體外實驗證明,外泌體不僅由T細胞、B細胞、血小板等造血類細胞分泌,許多非造血類細胞,如腫瘤細胞、肥大細胞、巨噬細胞、表皮細胞等也會分泌大量外泌體。
2、植物來源外泌體同樣具有脂質雙分子層的膜結構,且含有mRNA、miRNA 和蛋白質等成分,也被證明具有多種藥理活性,例如
檸檬來源的外泌體具有一定的抗癌作用,
小麥來源外泌體具有體外促進傷口愈合的作用,
生姜和西蘭花來源的外泌體具有抗炎作用。
總結:外泌體是一種由大多數細胞分泌而來的
納米級小囊泡(30-100 nm),具有
磷脂雙分子層結構,內含DNA、小RNA(sRNA)、蛋白質等物質,可攜帶蛋白質和核酸,參與細胞間的通訊。既往研究認為外泌體的功能類似細胞垃圾袋,排除多余和無功能的細胞成分,近年來研究顯示外泌體是一種細胞間連接物,能夠輸送蛋白、脂質及核酸到靶細胞,在各種生物過程中發揮作用(如血管形成、抗原呈遞、凋亡、炎癥等),可作為疾病的診斷、治療工具,還能參與多種病理生理過程,如組織修復、免疫反應與炎癥、腫瘤的生長與轉移等。
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參考資料:
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