外泌体的来源与特征:外泌体是一种存在于细胞外的多囊泡体,通过细胞内吞泡膜向内凹陷形成,其大小均一,直径为40-100nm,密度为1.10-1.18g/mL。外泌体可由间充质干细胞、淋巴细胞和肿细胞细胞等多种类型细胞主动分泌释放。外泌体内主要含有核酸、蛋白质和脂质等,可作为疾病诊断标记物、调控靶细胞功能、参与细胞生物学活动等。例如:含有miR-140-5p的滑膜间充质干细胞来源外泌体(SMSC-Exo影响软骨组织再生;骨髓间充质干细胞来源外泌体携带的miR-196a可调节成骨细胞分化促进大鼠颅骨缺损的骨再生。外泌体显示出了在诊疗各种疾病(如心肌病和神经病)方面的潜力。外泌体可以通过多种方法给药,静脉内给药是较常用的途径。干细胞外泌体lncRNA芯片
免疫印迹或蛋白质印迹是分析外泌体较常用的方法之一,其原理是外泌体上特异性抗原与抗体结合。首先对样品进行处理将囊泡裂解并将蛋白质变性,变性后,通过SDS-PAGE分离蛋白质,然后将其转移到硝酸纤维素膜或聚偏二氟乙烯(PVDF)膜上并暴露于针对目的抗原的抗体中。抗体特异性识别膜表面上的抗原,然后将膜暴露于第二抗体中。通过二抗的荧光标签或与二抗偶联的辣根过氧化物酶或碱性磷酸酶基团进行检测。常用的标记蛋白为CD63、CD81、TSG101和ALIX等。但是此方法的特异性和重复性会受到所用抗体质量的限制。外泌体的直径比微泡的要小,后者直径为100nm-1μm。干细胞提取试剂盒报价外泌体是指包含了复杂RNA和蛋白质的小膜泡(30-150nm)。
透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)是用于评估外泌体形态、大小和表型的的两种常见的电子显微镜。SEM和TEM均使用电子束产生高分辨率的亚微米颗粒放大图像,以区分外泌体与残留在样品中相似大小的非外泌体颗粒,该方法还可用于检查样品的纯度。TEM与SEM之间的区别在于检测电子类别,在SEM中,电子与样品中的粒子相互作用时会发生散射,捕获并检测散射的电子,从而生成粒子图像。但是,在TEM中,不与粒子相互作用的电子穿过样品,并使用荧光屏进行检测。电子显微镜下外泌体大小不一,通常呈茶托样的圆形或椭圆形。采用电子显微镜检测外泌体时对样品的预处理和制备要求较高,外泌体的提取方法和品质会对电镜结果造成影响;另外样品的准备阶段比较复杂,不适合进行大量快速的测量;而且由于样本经过了干燥、固定以及冷冻等预处理和制备过程,对生物样本的结构会造成一定的破坏,从而影响观察的效果,无法准确测量外泌体浓度。安徽植物外泌体鉴定磁珠免疫法分离的外泌体,生物活性易受pH和盐浓度影响,不利于下游实验,难以普遍普及。
外泌体中常见的细胞质蛋白是Rabs蛋白,是鸟苷酸三磷酸酶家族的一种。它可以调节外泌体膜与受体细胞的融合,有文献报道称RAB4,RAB5和RAB11主要出现在早期以及回收的核内体中,RAB7和RAB9主要出现在晚期的核内体。现有大量的研究发现外泌体中含有40种RAB蛋白。除了RAB蛋白,外泌体中富含具有外泌体膜交换以及融合作用的膜联蛋白(包括膜联蛋白1、2、4、5、6、7、11等)。外泌体膜上富含参与外泌体运输的四跨膜蛋白家族(CD63,CD81和CD9))、热休克蛋白家族((HSP60,HSP70,HSPA5,CCT2和HSP90以及一些细胞特异性的蛋白包括A33(结肠上皮细胞来源)、MHC-Ⅱ(抗原提呈细胞来源)、CD86(抗原提呈细胞来源)以及乳凝集素(不成熟的树突状细胞)。外泌体发挥功能:将细胞或组织中多余的或者有害的分子排除,这为研究生物标志物提供了可能。外泌体的纳米球膜型结构由双层脂质形成。
外泌体是指包含了复杂RNA和蛋白质的小膜泡(30-150nm),现今,其特指直径在40-100nm的盘状囊泡。1983年,外泌体初次于绵羊网织红细胞中被发现,1987年Johnstone将其命名为“exosome”。多种细胞在正常及病理状态下均可分泌外泌体。其主要来源于细胞内溶酶体微粒内陷形成的多囊泡体,经多囊泡体外膜与细胞膜融合后释放到胞外基质中。所有培养的细胞类型均可分泌外泌体,且外泌体天然存在于体液中,包括血液、唾液、尿液、脑脊液和乳汁中。有关他们分泌和摄取及其组成、“运载物”和相应功能的精确分子机制刚刚开始研究。外泌体目前被视为特异性分泌的膜泡,参与细胞间通讯,对外泌体的研究兴趣日益增长,无论是研究其功能还是了解如何将其用于微创诊断的开发。外泌体的提取的方式:过滤离心。细胞外囊泡的鉴定方法
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外泌体生物学功能:1、在心血管系统中,据报道,源自人胚胎干细胞(ESC)的间充质干细胞(MSC)外泌体可减少小鼠和猪模型中的心肌缺血和再灌注损伤;2、在免疫系统中,据报道趋化因子受体CCR5通过外泌体在细胞之间转移是细胞人类免疫缺陷病毒传染的一种机制;3、在中枢的神经系统中,外泌体的作用是消除废物并介导大脑活动,从而阻止神经退行性疾病的发病机理;迄今为止,尚未完全发现调节外泌体-细胞结合的途径。然而,比较明显,其结合过程从外泌体识别受体细胞PM上的特定受体开始。膜受体的识别是外泌体细胞反应的基础,它可能活跃受体并随后导致相关信号通路的活跃,外泌体与PM融合或外泌体的内吞作用,从而导致蛋白质和RNA直接释放到受体细胞中。干细胞外泌体lncRNA芯片
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