外泌体的生物学、功能和生物医学应用

外泌体的生物学、功能和生物医学应用

所有细胞、原核生物和真核生物，都会释放细胞外囊泡（EVs），作为其正常生理的一部分，并在获得性异常期间释放。EVs可以大致分为两类：核外颗粒体和外泌体。核外颗粒体是通过向外萌芽捏离等离子膜表面的囊泡，包括直径在约50nm-1μm范围内的微囊泡、微粒和大囊泡。外泌体是直径为约40-160nm（平均约100nm）的EVs，具有内体起源。

浆膜的顺序插入最终导致多囊体的形成，多囊体可以与其他细胞内囊和细胞器相交，促进外泌体成分的多样性。根据起源的细胞、EVs、包括外泌体，可以包含细胞的许多成分，包括DNA、RNA、脂质、代谢物以及细胞质和细胞表面蛋白。产生外泌体的生理目的在很大程度上仍然未知。外泌体可能从细胞中去除多余和/或不必要的成分，以维持细胞稳态。外泌体中特定细胞成分的功能性、靶向、机制驱动的积累表明它们在调节细胞间通信方面发挥作用。

外泌体与免疫反应、病毒致病性、怀孕、心血管疾病、中枢神经系统相关疾病和癌症进展有关。外泌体输送到受体细胞的蛋白质、代谢物和核酸有效地改变了它们的生物反应。这种外泌体介导的反应可能是疾病促进或抑制。

外泌体在调节复杂细胞内通路方面的内在特性提高了其在许多疾病的治疗控制中的潜在效用，包括神经退行性疾病和癌症。外泌体可以被设计成提供各种治疗有效载荷，包括短干扰RNA、反义寡核苷酸、化疗剂和免疫调节剂，并能够将其输送到所需的目标。外泌体的脂质和蛋白质成分会影响其药代动力学特性，其天然成分可能在提高生物利用度和最大限度地减少不良反应方面发挥作用。

除了其治疗潜力外，外泌体还具有帮助疾病诊断的潜力。它们已在所有生物流体中都有报告，通过生物流体的采样（液体活检）很容易获得外泌体复杂货物的组成。基于外泌体的液体活检突出了它们在诊断和确定癌症和其他疾病患者预后方面的潜在效用。疾病进展和对治疗的反应也可以通过对外泌体的多组分分析来确定。

外泌体研究是一个活跃的研究领域。持续的技术和实验进步可能会产生有关其异质性和生物功能的宝贵信息，并提高我们利用其治疗和诊断潜力的能力。

随着我们为研究外泌体开发更标准化的纯化和分析程序，这可能会揭示它们的功能异质性。尽管如此，使用富含外切体的EVs进行功能读数已经为它们对各种疾病的贡献提供了新的见解。

具有在健康和疾病中重新或诱导生成细胞特异性外泌体能力的新基因小鼠模型可能会显示外泌体在细胞间和器官间通信中的因果作用。外泌体的生成和内容是否随着年龄的增长而变化，需要调查，这些信息可以提供关于组织衰老、器官恶化以及程序化或过早衰老的新见解。EVs和/或外泌体是否在地球上首次出现单细胞生物之前，这很诱人猜测，未来集中的生物电和生化实验可能会揭示它们与细胞无关的生物功能。单外切体鉴定和分离以及低温电子显微镜分析有可能大大提高我们对外切体基本生物学及其在应用科学和技术中的应用的理解。这些知识将为外泌体对各种疾病（包括癌症和神经退行性疾病）的治疗潜力提供信息。

（ANEXT安龄生物科技研发中心）