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外泌体应用的核心-外泌体的异质性

2022-11-13 10:54 • 外泌体应用 • 阅读 79345

细胞外囊泡（EVs）的主要两大类为核外颗粒（Ectosomes）和外泌体（Exosomes）。核外颗粒体是从质膜脱离的外出芽小泡，包括直径在 ~50 nm-1 μm 的微泡、微粒和大囊泡。外泌体是细胞核内体途径起源的、直径在 ~40-160
nm (平均 100 nm) 的囊泡。

外泌体应用的核心-外泌体的异质性

↑图：外泌体的生成过程

外泌体的生物生成过程，由细胞质膜内陷将一些细胞外成分和细胞膜蛋白包裹在一起，形成早期内涵体（ESEs），这些ESEs可以与其他细胞器发生物质交换，或者不同ESEs之间融合形成晚期内涵体（LSEs），进一步形成细胞内多膜体（MVBs），其中会包含许多腔内囊泡（ILVs），这些ILVs将来就可能会被释放成为外泌体。细胞形成MVBs后可能会通过与自噬体或溶酶体融合而被降解，也可能通过与质膜融合，释放其中的物质，包括ILVs，这些ILVs就是最终形成的外泌体。

外泌体的异质性主要包括了它们的大小、成分（含量）、对受体细胞的功能影响和来源细胞，这些异质性对外泌体应用具有重大的影响。

↑图：外泌体的异质性

外泌体大小异质性：大小不等可能是由于细胞内多膜体（MVB）的限制膜不均匀内陷，导致液体和固体的总含量不同，或包括其他EVs的分离方法。应用EVs的精细分离方法显示，外泌体可能包含由不同大小范围定义的亚群体。大小的异质性也会导致外泌体含量的不同。

外泌体成分异质性：细胞的微环境和固有生物学可能影响外泌体及其生物学标记物的含量。外泌体可以包含膜蛋白、细胞质蛋白和核蛋白、细胞外基质蛋白、代谢物和核酸，即mRNA、非编码RNA和DNA。尽管外泌体载物分析需要大量纯化的外泌体，但并不是所有的外泌体都包含相同丰度的特定载物，如观察到的，miRNA外泌体。EV的蛋白质组学分析揭示了外泌体的标记异质性，提醒了它们在使用标记确定的纯化方法进行实验设计时的效用。尽管如此，乳腺癌细胞及其外泌体的蛋白质组可以显示起源细胞是上皮样还是间充质样，不同的蛋白质和核酸在外泌体中富集于它们的起源细胞，这表明一种与外泌体生物发生和/或内容承载相关的特定蛋白质分选机制。

外泌体功能异质性：由于细胞表面受体的表达不同，外泌体对受体细胞的作用也不同，这种功能异质性可以导致不同靶细胞类型中的一组外泌体诱导细胞存活，另一组诱导细胞凋亡，另一组诱导免疫调节等。

外泌体来源异质性：外泌体异质性也可以基于外泌体起源的器官和组织，包括它们是否来自癌细胞，这赋予它们独特的特性，如对某些器官的趋向性和被特定细胞类型的吸收。所有这些特征的结合将有可能产生更高层次的复杂性和异质性的外泌体。

外泌体应用的核心-外泌体的异质性

外泌体在体内的细胞间转运系统间具有多种功能，它们携带核酸、蛋白质、脂质和代谢物。它们是健康和疾病中近距离和远距离细胞间通讯的媒介，影响细胞生物学的各个方面，外泌体的异质性也往往决定了其功能特征。

参考文献：

Raghu Kalluri and Valerie S. LeBleu. The biology, function, and biomedical applications of exosomes. Science 367 (6478), eaau6977.DOI: 10.1126/science.aau6977

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