發(fā)布時間:2021-06-04 瀏覽量:0


近年來“外泌體”在再生醫(yī)學(xué)和美妝領(lǐng)域?qū)覍冶惶崞穑裉煳覀円黄饋砹牧耐饷隗w,了解下它究竟是何方神圣呢?
1、外泌體是何方神圣?

外泌體具有磷脂雙分子層的小囊泡,直徑30-150nm。是活細(xì)胞經(jīng)過“內(nèi)吞-融合-外排”等一系列調(diào)控過程而形成的,其主要來源于細(xì)胞內(nèi)溶酶體微粒內(nèi)陷形成的多囊泡體,經(jīng)多囊泡體外膜與細(xì)胞膜融合后釋放到胞外基質(zhì)中。
2、外泌體是怎樣被發(fā)現(xiàn)的?
外泌體的發(fā)現(xiàn)是比較早的。早在1983年,外泌體在羊的網(wǎng)織紅細(xì)胞的培養(yǎng)上清中被發(fā)現(xiàn),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(dāng)時人們認(rèn)為外泌體僅僅是紅細(xì)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(xué)家發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)部囊泡運輸?shù)恼{(diào)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(lǐng)域卻已收割了4次諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)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(lǐng)域進入全新的高速的發(fā)展階段,目前外泌體相關(guān)研究涉及了腫瘤學(xué)、分領(lǐng)域子生物學(xué)、微生物學(xué)、再生醫(yī)學(xué)、中醫(yī)藥學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)等主要學(xué)科,諸多學(xué)科與外泌體的交叉探索呈現(xiàn)了百花齊放的研究態(tài)勢。
3、外泌體不僅不是垃圾還蘊含著寶藏!
外泌體是細(xì)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(yīng)和神經(jīng)功能,還有一些疾病,如肝病、神經(jīng)退行性疾病和癌癥的發(fā)展,在孕期和癌癥的人體外周血中有更高濃度。

可以說細(xì)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(chǎn)外泌體——將貨物有選擇性地裝入包裹中,并將其運送出細(xì)胞,去細(xì)胞外發(fā)揮包裹內(nèi)容物的作用。

4、外泌體幾乎無所不在!
目前為止,所有研究的細(xì)胞類型都能產(chǎn)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(shù)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(jié)構(gòu)可以攜帶蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、核酸等生物活性物質(zhì)并將其傳遞給受體細(xì)胞,從而改變受體細(xì)胞的勝利功能和病理狀態(tài),所以外泌體也被稱為細(xì)胞間的信使。
5、外泌體的生物學(xué)特性?
隨著研究的深入,特別是精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)理念的提出,外泌體在轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)領(lǐng)域備受關(guān)注。
外泌體具有穩(wěn)定(stable)、示蹤(trackable)、活性(active)和實時(real-time)的4個生物學(xué)特性,有望成為轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)下一代“superSTAR”。
穩(wěn)定(stable)
外泌體作為一種穩(wěn)定的細(xì)胞外循環(huán)囊泡,具有完整的脂質(zhì)雙分子層,可以很大程度上抵抗化學(xué)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(biāo)志物有顯著的細(xì)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(xì)胞靶向性“到哪里去”。
活性(active)
由于外泌體只能由活細(xì)胞主動分泌,這一點在腫瘤患者預(yù)后及治療后反應(yīng)監(jiān)測具有特殊的價值,可以很好的反映現(xiàn)存腫瘤細(xì)胞數(shù)量和活性水平。“活性”的外泌體在多種生理病理過程中都具有一定的調(diào)控價值,可能通過模擬或阻斷其活性而干預(yù)疾病進程。
實時(real-time)
外泌體作為細(xì)胞間信息傳遞的天然機制,其信號發(fā)送、接收和消減的速率理論上應(yīng)與體液性生理調(diào)節(jié)的時效性吻合。
6、外泌體的應(yīng)用進展如何?
目前外泌體的應(yīng)用主要還是集中在一下三個領(lǐng)域:
01、疾病診斷和預(yù)后標(biāo)志物
外泌體的研究已經(jīng)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(yōu)勢,首先比目前的診療技術(shù)能更早診斷出癌癥的發(fā)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(tǒng)組織活檢對患者造成的不適及損傷。
02、藥物遞送領(lǐng)域
與基于納米顆粒的遞送系統(tǒng)不同,外泌體作為細(xì)胞間通訊的一種自然方式,具有生物相容性。在適當(dāng)?shù)臅r候具有免疫惰性,并且可以有效地到達(dá)目標(biāo)處,而不會危害附近健康的正常細(xì)胞,外泌體更易于修飾以靶向目標(biāo)。
基于外泌體的潛力,可以解決其他遞送技術(shù)無法達(dá)到的細(xì)胞和組織,從而解決基于蛋白質(zhì)、抗體和核酸療法的某些局限性。因此,越來越多的學(xué)術(shù)團隊和藥企正在嘗試?yán)猛饷隗w作為藥物遞送載體,外泌體藥物遞送領(lǐng)域已經(jīng)呈現(xiàn)風(fēng)起云涌之勢,各大藥企爭先布局。
03、難治性疾病的治療

得益于干細(xì)胞研究的蓬勃發(fā)展,細(xì)胞外囊泡的病理生理學(xué)作用開始在包括癌癥、傳染病和神經(jīng)退行性疾病在內(nèi)的疾病中被認(rèn)識。
2020年的一項臨床研究指出,間充質(zhì)干細(xì)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(fù)氧合、下調(diào)細(xì)胞炎癥因子和重建免疫系統(tǒng)功能等優(yōu)點,是一種很有前途的新冠肺炎治療候選藥物,這項研究結(jié)果也讓人們對間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體治療疾病的前景有了更多的認(rèn)識。
7、外泌體行業(yè)的挑戰(zhàn)
外泌體研究與應(yīng)用可以說是機遇與挑戰(zhàn)并存,基于外泌體的臨床診斷的發(fā)展依賴于新型疾病標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn)與鑒定;基于外泌體的治療和藥物遞送領(lǐng)域的發(fā)展主要依賴于臨床適用的分離和檢測技術(shù)的發(fā)展及貫穿始終的的質(zhì)量控制和安全性研究和有效性測評。