细胞工程外泌体

Exosome，中文名外泌体，是一种能被大多数细胞分泌的微小膜泡，具有脂质双层膜结构，直径大约40-100nm。尽管外泌体较初在1983年就被发现，但人们一直认为它只是一种细胞的废弃物。然而较近几年，人们发现这种微小膜泡中含有细胞特异的蛋白、脂质和核酸，能作为信号分子传递给其他细胞从而改变其他细胞的功能。这些发现点燃了人们对细胞分泌膜泡的兴趣。2015年，随着精确医学概念的提出，越来越多的人开始关注如何能做到疾病的精确诊断和诊疗。外泌体作为一个新型的研究热点，由于它在体内存在的普遍性和获取的便捷性，已经成为了疾病诊断诊疗的潜在有效方式，在精确医学发展上有着光明的前景。外泌体的提取的方式：超速离心法。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。细胞工程外泌体

磁珠免疫法分离外泌体：将针对目的抗原的抗体通过生物素-链霉亲和素连接到磁珠表面，然后将磁珠与样品共孵育，使外泌体特异性结合到磁珠上形成磁珠-外泌体复合物，再用蒸馏水或者PBS冲洗，结尾用甘氨酸-Tris-HCl溶液洗脱获得外泌体。该方法相对于ELISA的好处主要是，珠粒提供了更大的表面积来捕获外泌体，从而提高了分离效率。此外，使用磁珠时，样品起始体积没有上限，而基于微孔板的ELISA分析的较大样品体积为100μL，且ELISA洗脱杂质时容易造成孔间交叉污染。当将磁珠法与金标准外泌体分离方法进行比较时，磁珠法可分离出更纯净的外泌体，特异性高、速度更快，并且不需要昂贵的仪器。另外，与其他分离方法（如超速离心或超滤）相比，磁珠法不影响外泌体形态。但是采用磁珠法时，外泌体生物活性易受PH和盐浓度影响。外泌体亚型外泌体内容物的进入或外泌体信号的诱导可能涉及配体受体诱导的细胞内信号或融合。

近年来，外泌体的捕获技术越来越多，微流体系也被用于外泌体提取，此方法能根据其物理和生化特性同时分离外泌体。采用这种方法获得的样品纯度高，且可及时获取外泌体用于疾病的相关检测。在初次注射时外泌体粘附在微流控设备的内表面，并在随后的PBS注射中冲洗掉。此方法采用的设备复杂，所需的样本量取决于流动通道的长度。另外，样品量的注入速率比较低，因此，对于大样品量，将需要较长的处理时间。外泌体在包括瘤子在内的各种疾病的发病机理中具有重要的功能。目前，研究人员已开发了多种方法来分离外泌体，离心技术仍然是常用方法，其他方法，例如过滤、磁珠分离和色谱法等，也显示出独特的优势，但目前仍然没有一种公认有效的提取方法，研究人员应针对不同来源的样本以及不同的下游分析选取较适宜的提取方案。

外泌体（Exosomes）是细胞分泌到胞外的一种囊泡（ExtracellularVesicles，EVs），其大小为30-150nm，具有双层膜结构和茶托状形态，含有丰富的内含物（包括核酸、蛋白和脂质等），参与细胞间的分子传递。外泌体普遍存在于细胞培养上清以及各种体液中，包括血液、唾液、尿液、乳汁等，同时也存在于组织样本中，如脑组织、肌肉组织、脂肪组织等。脑组织分离方法简述：将脑组织剪成薄片，放入离心管中加上消化液进行消化，经水浴、反复轻轻上下颠倒，再用移液间断缓慢吹吸至消化结束。随后加入培养基于消化液中，混匀，置于冰上。再进行一系列的差速超速离心过程，包括除杂、滤膜过滤、超离等。结尾用PBS重悬外泌体，用重悬后的外泌体进行下面的透射电镜（TEM）、纳米粒径追踪分子（NTA）和markerWB鉴定。通过临床数据分析显示外泌体整合素可作为预测肿细胞转移的部位倾向性的诊断指标。

NTA技术已被作为外泌体表征手段之一，相较于其他表征方式NTA技术的样本处理更简单、更能保证外泌体原始状态、检测速度更快。大致方法是：将分离的外泌体样本注入纳米颗粒追踪分析仪，用激光光束穿过样本，激光在腔室内与颗粒相互作用时会发生散射，通过装有摄像头的显微镜收集散射光，捕捉外泌体的布朗运动，实现颗粒可视化。然后使用Stokes-Einstein方程来测量粒子的平均速度，继而估算粒子的大小。NTA能够测量粒径10-1000nm之间的颗粒，包含了外泌体50-150nm的径粒范围，但是NTA鉴定需要大于0.5毫升的样品体积以及优化的数据收集和分析参数，另外，NTA比较难区分与外泌体具有相似布朗运动的蛋白质聚集体，因此无法排除其他物质干扰。外泌体是细胞分泌的纳米级膜微粒,能在细胞与细胞之间传递信息。外泌体的鉴定

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。细胞工程外泌体

流式细胞技术是细胞和小颗粒定性和定量表征的有效方法，其用于外泌体定量检测的准确性也在不断上升。将外泌体表面特异性标志物CD63、CD81等相应抗体进行标记，可用流式细胞仪检测到阳性表达，从而实现对外泌体的定量。但流式细胞技术检测时需要单颗粒悬浮液，当外泌体浓度高或分离过程中发生外泌体囊泡聚集时将导致一次观察到多个颗粒，从而导致数据不准确。因此，为了通过流式细胞仪观察，需要将外泌体通过免疫捕获或共价结合固定在磁珠表面上，从而便于将外泌体囊泡暴露于已知或者预期在外泌体表面表达的抗原的荧光偶联抗体中。在流式细胞术之前，可以在落射荧光显微镜（EPI）下观察与磁珠和荧光抗体偶联的外泌体囊泡。当样品通过流式细胞仪时采集荧光信号，不只可以对外泌体进行高通量分析，还可以基于抗原表达对外泌体进行定量或分类。细胞工程外泌体

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