外泌体(Exosome),是细胞外囊泡(EV)的一种主要类型,是直径为30至150nm的纳米大小的膜结构,大多数细胞都会分泌外泌体。外泌体存在于各种生物体液中,通过其携带的蛋白质、核酸、脂质和代谢物等来发挥细胞间通讯功能,参与免疫应答、代谢和心血管疾病、神经退行性疾病以及病症进展等多种生理和病理过程。在内体转变为成熟多囊泡内体(MVE)的过程中,内体膜向腔内出芽形成腔内囊泡(ILV),MVE与细胞膜融合释放ILV到细胞外,即形成外泌体。不同肝脏疾病中,细胞分泌的外泌体所携带的核酸和蛋白组分之间存在差异。上海CD9外泌体慢病毒

一方面,外泌体可以通过调控细胞的恶性转化如细胞增殖、迁移和侵袭,促进HCC的发生和发展。另一方面,恶性瘤细胞分泌的外泌体可以协同其他瘤细胞一起,调控瘤微环境,以利于HCC发展。人HCC细胞外泌体中含有的一系列miRNAs,会减弱其他HCC细胞中TGF-β通路上的蛋白表达,促进HCC细胞的生长。HCC细胞外泌体还会诱导非致瘤性肝细胞发生细胞迁移和侵袭,具有运动能力的HCC通过释放外泌体诱导肝细胞分泌MMP-2和MMP-9,增强HCC细胞的侵袭能力。经HCC中分离到的CD90+外泌体处理的内皮细胞会表达更多的VEGF和VEGFR1,促进血管生成;同时诱导ICAM-1表达促进细胞转移。还有研究表明外泌体参与HCC缺氧胁迫和药物耐受的调控。外泌体鉴定活内的外泌体动态(哪个外泌体迁移至何处)也会成为今后需要努力研究的重要课题。

外泌体有很多潜在优势,但是外泌体在药物递送中的应用研究才刚刚起步,尚有许多问题需解决:如何修饰外泌体的靶向性:缺氧瘤细胞来源的外泌体倾向于向缺氧瘤组织内募集;此外,还可通过在外泌体膜表面设计与靶细胞特异性结合的抗体、配体或受体来实现。如何提高药物装载效率:目前主要有①前装载方法(首先将药物加载到母细胞中,随后外泌体形成并包裹药物分泌到细胞外,常用的方法如转染、共孵育等);②后装载方法(直接将药物加载到外泌体中,例如孵育、电穿孔、超声、挤出、冻融循环等);③其他装载方法(主要是通过生物工程修饰母细胞来实现)。如何实现外泌体的大量生产:目前大规模生产外泌体的方法主要是自发生产和非自发生产。
除运输药物进行疾病zhiliao之外,外泌体还能进行免疫zhiliao,外泌体免疫zhiliao和载药zhiliao。进行免疫调节时,外泌体通常运载TGF-β1、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)或MAGE抗原等物质。在这些研究中,分泌外泌体的母代细胞往往选用具有很好抗原递呈(antigenpresentation)能力的树突细胞或者中流细胞。Cao等采用鼠B淋巴瘤细胞作为母代细胞,通过热处理的方式使淋巴瘤细胞分泌的外泌体含有更多的热休克蛋白(HSP60和HSP90)和其他一些刺激免疫的分子,如主要组织相容性复合物(MHC-I和MHC[1]II)以及CD40、CD86等,与未热处理的鼠B淋巴瘤细胞分泌的外泌体相比,热处理后分泌的外泌体可以增强对T细胞的激huo能力,从而增强这种基于外泌体的疫苗的抗中流能力。近些年关于外泌体研究很普遍。

外泌体在心脏修复中起着关键作用。外泌体通过内含的miRNA直接调控基因表达,将信息传递给靶细胞。尽管干细胞移植治理是一种很有前景的修复损伤心脏组织并使其再生的辅助手段,但由于缺血心脏中移植细胞的存活状况不佳,一般只能观察到心脏功能的轻度改善。近期的研究表明,干细胞释放的外泌体可以作为心脏修复潜在的无细胞治理剂。干细胞分泌的外泌体相比干细胞有如下优点:(1)旁分泌效应,外泌体作为干细胞旁分泌作用的一种媒介;(2)组合起效,外泌体可与现有的组合物或方法进行组合;(3)个性化,外泌体可改造特定活性成分;(4)靶向特异性,外泌体被工程化改造后,具有靶向特定细胞类型或组织的功能;(5)安全性高,外泌体治理属于无细胞疗法。外泌体膜蛋白可以与靶细胞膜蛋白结合,进而唤醒靶细胞细胞内的信号通路。广州外泌体脂质组学
类风湿关节炎患者的滑膜成纤维细胞所释放的外泌体。上海CD9外泌体慢病毒
一类外泌体中常见的细胞质蛋白是Rabs蛋白,是鸟苷酸三磷酸酶(GTPases,)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主要出现于早期以及回收的核内体中,RAB7和RAB9主要出现于晚期的核内体。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、热休克蛋白家族。其它一些外泌体中的蛋白包括多种的代谢类的酶、核糖体蛋白(RPS3)、信号转导因子(黑色素瘤分化相关因子,ARF1,CDC42,人类红细胞膜整合蛋白,SLC9A3R1)、粘附因子、细胞骨架蛋白以及泛素等。上海CD9外泌体慢病毒