外泌體簡(jiǎn)述(2022)什么是宮頸癌？所有細(xì)胞包括真核生物和原核生物的細(xì)胞，不論在生理?xiàng)l件還是在病理?xiàng)l件下均可以釋放細(xì)胞外囊泡（EVs），細(xì)胞外囊泡根據(jù)"身材"大小，大致可以分為兩類:（1）微泡（ectosomes，microvesicles,microparticles）：直徑在50nm~1μm，通過(guò)細(xì)胞質(zhì)膜向外出芽形成。（2）外泌體（exosomes）：直徑在40nm~160nm,平均直徑為100nm，來(lái)源于內(nèi)體（endosome）.細(xì)胞質(zhì)膜內(nèi)陷可以形成多泡體，多泡體與其他細(xì)胞內(nèi)囊泡和細(xì)胞器融合，為外泌體的形成提供了不同類型的原料。

外泌體具有和細(xì)胞類似的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，包含DNA，RNA，蛋白質(zhì)，脂質(zhì)和小分子代謝物等物質(zhì)。關(guān)于外泌體產(chǎn)生的生物學(xué)意義和功能還存在很多未知的奧秘值得探索和研究。目前，關(guān)于外泌體的研究主要集中在外泌體的分離，功能的分類。功能的研究主要通過(guò)體外的組織培養(yǎng)，還難以達(dá)到一定分辨率的活體追蹤和檢測(cè)。關(guān)于外泌體功能的推測(cè)（1）清除細(xì)胞中多余的或不必要的物質(zhì)，維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)。（2）細(xì)胞間通訊的信使。外泌體前世之生物合成外泌體的從頭合成和內(nèi)體成熟途徑相關(guān)。細(xì)胞質(zhì)膜內(nèi)陷可以形成早期內(nèi)體，早前存在的早期內(nèi)體或者ER，Golgi出芽形成的囊泡與早期內(nèi)體融合可以為早期內(nèi)體提供內(nèi)容物。早期內(nèi)體（Rab5為標(biāo)志物）通過(guò)酸化和物質(zhì)交換成熟形成晚期內(nèi)體(Rab7為標(biāo)志物)。晚期內(nèi)體最終可以形成多泡體（MVBs），多泡體內(nèi)含有管腔內(nèi)泡（ILVs），這些管腔內(nèi)泡是通過(guò)多泡體膜向內(nèi)凹陷出芽形成的。多泡體和溶酶體或自噬溶酶體融合發(fā)生物質(zhì)降解，而和細(xì)胞質(zhì)膜融合會(huì)導(dǎo)致管腔內(nèi)泡分泌到細(xì)胞外，這些管腔內(nèi)泡就是外泌體。由此可知，Rab，ESCRT（內(nèi)吞體分選轉(zhuǎn)運(yùn)復(fù)合體）以及SNAREcomplex等內(nèi)體運(yùn)輸和分泌相關(guān)的蛋白會(huì)對(duì)外泌體的生成產(chǎn)生影響。外泌體主要研究成果時(shí)間進(jìn)程1983年EberhardG.Trams于綿羊網(wǎng)織紅細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)外泌體；1987年Johnstone將其命名為"Exosome"；1996年G.Raposo發(fā)現(xiàn)類似B淋巴細(xì)胞能分泌抗原提呈外泌體，該外泌體能直接刺激效應(yīng)CD4+細(xì)胞的抗腫瘤反應(yīng)；1999年Théry等發(fā)現(xiàn)樹(shù)突細(xì)胞也可以產(chǎn)生有抗原提呈能力的外泌體；2007年H.Valadi等發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞之間可以通過(guò)外泌體中的RNA來(lái)交換遺傳物質(zhì)，進(jìn)而影響細(xì)胞間的通訊；2013年JamesE.Rothman等因發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)部囊泡運(yùn)輸調(diào)控機(jī)制而獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)；2015年DavidLyden等發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞在轉(zhuǎn)移前會(huì)先行釋放出外泌體到達(dá)預(yù)期轉(zhuǎn)移的器官，進(jìn)而創(chuàng)造適宜腫瘤生長(zhǎng)的微環(huán)境；2016年牛津大學(xué)開(kāi)發(fā)出一種名為EvOx的外泌體治療產(chǎn)品，能利用人體細(xì)胞自身精準(zhǔn)通信系統(tǒng)將藥物遞送到身體的特定部分，以治療一些目前無(wú)法治愈的疾??；2016年至今外泌體研究廣泛分布在非編碼RNA、干細(xì)胞、免疫、靶向給藥、癌癥的診斷及治療等，都是熱門(mén)研究領(lǐng)域。外泌體之異質(zhì)性從多泡體釋放到細(xì)胞外的外泌體是一個(gè)高度異質(zhì)性的群體，異質(zhì)性體現(xiàn)在以下4個(gè)方面：（1）尺寸的異質(zhì)性（2）內(nèi)容物的異質(zhì)性（3）功能的異質(zhì)性（4）來(lái)源的異質(zhì)性外泌體的內(nèi)容物影響外泌體的大小，而細(xì)胞所處的微環(huán)境和細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的生物學(xué)過(guò)程則會(huì)影響外泌體中包含的內(nèi)容物。外泌體含有豐富的跨膜蛋白，細(xì)胞黏附分子，支架蛋白，RNA結(jié)合蛋白，RNA，DNA，復(fù)雜聚糖等物質(zhì)，但不同的外泌體中富集的物質(zhì)不同。外泌體組成成分的差異尤其是細(xì)胞表面蛋白的差異會(huì)對(duì)受體細(xì)胞產(chǎn)生不同的影響，特異性的細(xì)胞表面標(biāo)志物也為特定外泌體類群的純化提供了可能。Escola等人發(fā)現(xiàn)tetraspanin(CD81,CD82,CD37,CD63)在外泌體中高度富集，tetraspanin在相關(guān)膜蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)，穩(wěn)定，寡聚化中發(fā)揮重要作用。表面含PD-L1和CD200的外泌體會(huì)抑制細(xì)胞的抗腫瘤應(yīng)答，一些脂錨定蛋白包括Hedgehog形態(tài)素在發(fā)育和癌癥進(jìn)程中發(fā)揮重要作用。外泌體不同特征的互相組合極大地增加了外泌體類群的復(fù)雜性和異質(zhì)性。外泌體——亦敵亦友的細(xì)胞通訊特工外泌體就像是細(xì)胞間通訊的特工，一群細(xì)胞分泌的外泌體在體液中游走，到達(dá)目的地后，可以作用于另一群細(xì)胞，引起受體細(xì)胞發(fā)生相應(yīng)的應(yīng)答。關(guān)于外泌體對(duì)受體細(xì)胞作用的認(rèn)知多來(lái)自于對(duì)外泌體組分的去向和受體細(xì)胞發(fā)生的改變的相關(guān)研究。細(xì)胞吸收和分泌外泌體的過(guò)程彼此相聯(lián)系，外泌體不同的吸收途徑和機(jī)制以及對(duì)不同類型細(xì)胞作用的特異性增加了外泌體在細(xì)胞間通訊功能的復(fù)雜性。外泌體在發(fā)育，免疫應(yīng)答，疾病發(fā)生等生物學(xué)過(guò)程中均發(fā)揮著重要作用?！暗溬飧Ｖ?，福兮禍之所伏”，外泌體對(duì)機(jī)體的作用既有消極的一面也有積極的一面。外泌體內(nèi)容物外泌體大小不均可能是由于MVB的限制膜不均勻內(nèi)陷，導(dǎo)致流體和固體的總含量不同；細(xì)胞的微環(huán)境和固有的生物學(xué)特性可能會(huì)影響外顯體的含量及其生物學(xué)標(biāo)記，如乳腺癌細(xì)胞及其外泌體的蛋白質(zhì)組可以顯示來(lái)源細(xì)胞是上皮樣細(xì)胞還是間充質(zhì)樣細(xì)胞；由于細(xì)胞表面受體表達(dá)的不同，外泌體對(duì)受體細(xì)胞的影響可能不同，可能誘導(dǎo)細(xì)胞存活，也可能誘導(dǎo)凋亡，或誘導(dǎo)免疫調(diào)節(jié)等；異質(zhì)性也可以基于外泌體起源的器官和組織，包括它們是否來(lái)自癌細(xì)胞，腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生的外泌體傳遞致瘤miRNAs顯著促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖。外泌體的異質(zhì)性外泌體在各種疾病的診斷和治療中的應(yīng)用研究火熱。外泌體的復(fù)雜性，為疾病檢測(cè)和監(jiān)測(cè)提供了一個(gè)多指標(biāo)的診斷窗口。此外，能夠向病變細(xì)胞輸送功能性物質(zhì)的特性使外泌體有潛力作為基因和藥物遞送的載體。有研究總結(jié)了從外泌體中篩選的生物標(biāo)志物，可用于疾病的診斷、預(yù)后及治療。資料來(lái)源：JControlRelease.2015Dec10;219:278-294.有研究表明外泌體通過(guò)激活腫瘤相關(guān)信號(hào)通路、誘導(dǎo)免疫耐受、重塑細(xì)胞外基質(zhì)、增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞侵襲性和調(diào)控腫瘤微環(huán)境促進(jìn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展，外泌體在腫瘤的診斷上有諸多優(yōu)勢(shì)：★

外泌體可保護(hù)其中的核酸類物質(zhì)，防止其迅速降解★

外泌體的形成與親源細(xì)胞的狀態(tài)密切相關(guān)★

針對(duì)外泌體內(nèi)容物的檢測(cè)比傳統(tǒng)的腫瘤標(biāo)志物更具有特異性★

外泌體廣泛存在于多種體液樣本中，以其為基礎(chǔ)的腫瘤診斷可在病情發(fā)展過(guò)程中及時(shí)監(jiān)測(cè)分子標(biāo)志物的變化，這種檢測(cè)更易監(jiān)控且樣本更易收集雖然外泌體在疾病的診斷上有天然優(yōu)勢(shì)，但在臨床應(yīng)用上仍有一些限制：★

外泌體的提取方法金標(biāo)準(zhǔn)仍然是差速離心法，但這種方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力且提取效率較低，難以進(jìn)行臨床推廣和應(yīng)用；而商業(yè)化的試劑盒質(zhì)量參差不齊，往往導(dǎo)致提取物雜質(zhì)過(guò)多，且其售價(jià)較高★

外泌體的定量是采用顆粒濃度定量，蛋白濃度定量，亦或是核酸濃度定量，目前仍存有爭(zhēng)議★

由于傳統(tǒng)的內(nèi)參并不適用于外泌體，在實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)靶分子含量時(shí)內(nèi)參的選擇尚沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)★

外泌體分子標(biāo)志物的研究還處于初級(jí)階段★

目前外泌體研究的整個(gè)流程中成本都很高案例1：16年ExosomeDiagnostics公司推出了外泌體檢測(cè)領(lǐng)域的首款產(chǎn)品ExoDXLung(ALK)。該產(chǎn)品基于外泌體檢測(cè)技術(shù)，對(duì)非小細(xì)胞肺癌患者是否發(fā)生EML4-ALK突變進(jìn)行篩查，輔助醫(yī)生判斷患者是否可以進(jìn)行ALK抑制劑治療。此后，相繼推出ExoDXProstate(IntelliScore)(EPI)用于潛力腺癌早期診斷、ExoDXLung(T790M)用于EGFRT790M突變篩查及廣譜檢測(cè)產(chǎn)品—MedOncAlyzer170等。2018年，ExosomeDiagnostics公司以5.75億美元被Bio-Techne公司收購(gòu)。案例2：北京恩澤康泰是國(guó)內(nèi)首家專注于外泌體在腫瘤診療領(lǐng)域臨床轉(zhuǎn)化的公司，該公司主要產(chǎn)品和服務(wù)涵蓋腫瘤篩查、輔助診斷及復(fù)發(fā)監(jiān)控等領(lǐng)域。目前已完成包括肺癌、乳腺癌、結(jié)直腸癌、食管癌、胃癌、膀胱癌、前列腺癌等癌種在內(nèi)的臨床樣本10000+例。最新研究進(jìn)展外泌體與腫瘤發(fā)展1武漢大學(xué)熊斌教授等在ClinTranslMed發(fā)表了題為“EMT-cancercells-derivedexosomalmiR-27b-3ppromotescirculatingtumourcells-mediatedmetastasisbymodulatingvascularpermeabilityincolorectalcancer”的研究文章，研究表明EMT-癌細(xì)胞衍生的外泌體miR-27b-3p通過(guò)調(diào)節(jié)結(jié)直腸癌血管通透性促進(jìn)循環(huán)腫瘤細(xì)胞介導(dǎo)的轉(zhuǎn)移。2來(lái)自浙江大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院病理學(xué)與病理生理學(xué)系張紅河/來(lái)茂德教授課題組在MolecularCancer雜志上在線發(fā)表了題為：“Tumor-suppressivecircRHOBTB3isexcretedoutofcellsviaexosometosustaincolorectalcancercellfitness”的研究文章。研究表明circRHOBTB3在結(jié)直腸癌中發(fā)揮腫瘤抑制作用，必須從細(xì)胞中排出以維持癌細(xì)胞的適應(yīng)性。二外泌體與抑郁癥1山東大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院于書(shū)彥教授課題組在Moleculartherapy上發(fā)表了題為“MicrogliaSecreteMiR-146a-5p-ContainingExosomestoRegulateNeurogenesisinDepression”的研究文章，研究揭示了小膠質(zhì)細(xì)胞來(lái)源的外泌體中攜帶的miR-146a-5p通過(guò)miR-146a-5p/KLF4信號(hào)通路調(diào)控大鼠海馬的神經(jīng)發(fā)生過(guò)程，導(dǎo)致海馬神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)異常和功能障礙，最終促進(jìn)抑郁癥狀的發(fā)生調(diào)節(jié)抑郁癥的神經(jīng)發(fā)生。2東南大學(xué)醫(yī)學(xué)院、江蘇省重癥醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)姚紅紅教授課題組在JournalofExtracellularVesicles上發(fā)表了“Extracellularvesicle-mediateddeliveryofcircDYM

alleviatesCUS-induceddepressive-likebehaviours”的研究文章。該研究細(xì)胞外囊泡靶向遞載環(huán)狀RNA治療抑郁癥的研究上獲得新進(jìn)展。研究人員通過(guò)構(gòu)建靶向中樞并且包裹c(diǎn)ircDYM的細(xì)胞外囊泡，高效地將circDYM跨血腦屏障遞載至小鼠腦部，有效地緩解了小鼠抑郁樣行為。三外泌體與心血管疾病南京大學(xué)徐標(biāo)教授、黃為教授和李巧玲團(tuán)隊(duì)在JournalofNanobiotechnologys上發(fā)表了題為“TheefectsofextracellularvesiclesderivedfromKrüppel-LikeFactor2overexpressingendothelialcellsontheregulationofcardiacinfammationinthedilatedcardiomyopathy”的研究文章。主要揭示了KLF2過(guò)表達(dá)的內(nèi)皮細(xì)胞外泌體對(duì)擴(kuò)張型心肌病心臟炎癥調(diào)控機(jī)制。四外泌體作為藥物遞送載體來(lái)自華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院手外科陳振兵教授團(tuán)隊(duì)在DrugDelivery上發(fā)表了題為“Milkexosomes-mediatedmiR-31-5pdeliveryacceleratesdiabeticwoundhealingthroughpromotingangiogenesis”的研究文章。研究人員利用miR-31-5p作為改善內(nèi)皮細(xì)胞功能的關(guān)鍵治療性miRNA分子，構(gòu)建了工程化外泌體。此工程化外泌體在細(xì)胞實(shí)