获得囊泡粒径分布的两种方法动态光散射(DLS)和纳米颗粒跟踪分析(NTA)都被广fan应用于外泌体颗粒数目和粒径分布的测量,但两种方法也各有不足。动态光散射法中散射光强度依赖于颗粒质量(体积),混合体系中大囊泡的存在(即使只有很少的量)将严重影响测量结果,因此动态光散射法更适用于单分散体系。而且动态光散射法所得的结果强烈依赖于所应用的数学算法。而采用纳米颗粒跟踪分析仪对不同粒径范围的囊泡进行检测时,为了得到准确的浓度和粒径信息,需要根据所要测量的颗粒粒径范围对仪器分别校准,操作繁琐。受检测灵敏度所限,纳米颗粒跟踪分析仪适用于粒径范围50nm~1μm的颗粒,粒径小于50nm的外泌体无法检测。除此之外,两种方法都依赖光散射和粒子的布朗运动进行分析,难以区分合成的纳米材料、大蛋白质聚合体和生物囊泡。外泌体主要来源于细胞内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 。血清外泌体提取超速离心

为获得外泌体的大小、浓度、形态及蛋白质组成等信息,可以通过电镜、动态光散射、纳米颗粒跟踪分析仪、蛋白质免疫印迹、酶联免疫吸附法、流式细胞仪等对外泌体进行表征。通过电镜可获得外泌体的形态信息,不同类型的显微镜由于操作环境不同,得到的外泌体形态存在差异。例如,在扫描电镜、透射电镜和原子力显微镜中,外泌体呈现囊泡独有的茶托形,可能由于样品在固定或染色过程中极度脱水,导致外泌体塌陷所致。与之相反,在冷冻电镜中外泌体呈现圆形,由于不会脱水变性,所得的外泌体形态可能更加接近囊泡的真实状态。另外,由于透射电镜和原子力显微镜具有较高分辨率,也能够提供外泌体磷脂双分子层厚度、粒径分布等信息。细胞外泌体培养基研究进展有报导指出,外泌体内miRNA参与促进血管新生、抗症性和促进胶原蛋白沉淀等一系列过程。

细胞分泌外泌体的过程一般分为三个阶段:(1)质膜内陷,形成早期内吞小泡;(2)内吞小泡向内萌发成熟,形成多囊泡体;(3)多囊泡体与质膜融合,并释放出囊泡内容物,形成外泌体。外泌体具有独特的理化性质,其密度为1.13~1.19g/mL,由平均厚度小于5nm的双层脂膜所包裹,具有典型杯状形态,呈现为扁平球形。外泌体表面富含多糖链,其质膜主要由溶血磷脂酸、磷脂酰丝氨酸、胆固醇、神经酰胺和鞘磷脂构成,另有与细胞来源相关的部分特殊脂类。外泌体可携带蛋白质、核酸和脂质等生物活性大分子,其中主要为蛋白质,且大部分蛋白为所有来源外泌体所共有,只有小部分与其来源有关,为其分泌细胞的特有蛋白,能够反映分泌细胞的类型和生理病理状态。除此之外,外泌体可携带大量mRNA和miRNA等核酸,并将其运输到靶细胞,发挥相应的生物学功能。
所有真核细胞类型包括造血细胞、上皮细胞、神经细胞、干细胞、脂肪细胞和病症细胞均可在培养条件下分泌外泌体。体内所有体液,包括血液、唾液、脑脊液、腹水,甚至尿液中都可以分离得到外泌体。这些外泌体传输多种信号分子,包括蛋白质、信使核糖核酸(mRNA)和非编码核糖核酸(RNA),其携带的分子可以被其他细胞吸收。因此,外泌体可以将生物信息转移到相邻细胞。这种细胞间通信不只涉及生理功能,还涉及一些疾病的发病机理,包括瘤、心血管疾病和神经退行性疾病等。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。

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。神经细胞来源的外泌体含有与神经退行性疾病相关的分子。细胞外泌体培养基研究进展
外泌体可以作为生物标志物来对疾病进行检测。血清外泌体提取超速离心
流式细胞技术针对外泌体的表面抗原标记物进行检测,能够实现外泌体的高通量、多通道分析。但是由于外泌体的粒径小、折射率低,所以采用常规的流式细胞仪进行检测时往往需要将外泌体与beads连接以增大表面积、增强反射,操作耗时又费力。Tian等搭建了一种高灵敏度的流式细胞仪(HSFCM),将可检测的外泌体粒径降至40nm,能够在不连接beads的情况下实现每分钟10000个外泌体的检测,并且能够结合免疫荧光的方法进行外泌体标志蛋白质的定量检测,目前该仪器已商品化。血清外泌体提取超速离心
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