科普 | 外泌体——EXosomes，究竟是何方神圣？

外泌体（Exosomes）是细胞经过“内吞-融合-外排”等一系列调控过程而形成的直径在30nm到1000nm的圆形单层膜结构的细胞外小囊泡。

外泌体的电镜照片

其实，外泌体最初被认为是细胞的“垃圾”，最近的研究表明，所有被检测的体液均含有大量的外泌体，这些囊泡可以携带蛋白，运送RNA,在细胞间物质和信息转导中起重要作用。

外泌体，来源：Beckman Coulter

外泌体可能通过调控免疫功能，促进肿瘤血管新生和肿瘤转移，以及直接作用于肿瘤细胞等途径，影响肿瘤的进展。毫无疑问，外泌体的基础和应用研究领域的飞速发展将会极大地影响未来生物医药的前景……

目前学术界主流观点认为外泌体的产生过程为：细胞膜内陷形成内体（ endosome ） ， 然 后 再 形 成 多 泡 体（multivesicular bodies，MVB），最后分泌到细胞外成为外泌体。

研究表明，所有类型哺乳动物细胞在培养过程中都可以分泌产生外泌体。外泌体最早被认为是细胞排泄废物的一种方式。随着研究的不断加深，发现外泌体功能多样，其可参与到机体免疫应答、抗原递呈、细胞迁移、细胞分化、肿瘤侵袭等方方面面。

近年来外泌体研究热度持续增长，从2011年后发表文章数量激增。

外泌体的构成

外泌体富含胆固醇和鞘磷脂。

2007年， Valadi等发现鼠的肥大细胞分泌的 exosom e可以被人的肥大细胞捕获，并且其携带的mRNA成分可以进入细胞浆中可以被翻译成蛋白质，不仅仅是mRNA，exosomes所转移的microRNA同样具有生物活性，在进入靶细胞后可以靶向调节细胞中mRNA的水平。这一发现使得研究人员对exosome的研究热情激增，截止目前已经通过286项研究发现了41860种蛋白质、2838种microRNA、3408种mRNA。

外泌体的提纯方式

一是超速离心法，这是目前外泌体提取最常用的方法 。此种方法得到的外泌体量多，但是纯度不足，电镜鉴定时发现外泌体聚集成块， 由于微泡和外泌体没有非常统一的鉴定标准，也有一些研究认为此种 方法得到的是微泡不是外泌体 。

二是过滤离心， 这种操作简单、省时，不影响外泌体的生物活性 ，但同样存在纯度不足的问题。

三是密度梯度离心法， 用此种方法分离到 的外泌体纯度 高，但是前期准备工作繁杂，耗时，量少。

四是免疫磁珠法，这种方法可以保证外泌体形态 的完整，特异性高、操作简单、不需要昂贵的仪器设备，但是非中性pH 和非 生理性盐浓度会影响外泌体生物活性， 不便进行下一步的实验 。

五是PS亲和法，该方法将PS（磷脂酰丝氨酸）与磁珠结合，利用亲和原理捕获外泌体囊泡外的PS。该方法与免疫磁珠法相似，获得的外泌体形态完整，纯度最高。由于不使用变性剂，不影响外泌体的生物活性，外泌体可用于细胞共培养和体内注射。2016.9 《Scientific Reports》 杂志发表了该方法最新数据，表明PS法可提取相当高纯度的外泌体。

六是色谱法，这种方法分离到的外泌体在 电镜下大小均 一， 但是需要特殊的设备 ， 应用不广泛 。

外泌体的作用

Exosome携带了包含细胞溶质蛋白、参与细胞内信号转导的蛋白、各种代谢酶、热休克蛋白和四跨膜蛋白及特殊蛋白质；

参与细胞活动的重要调控，有望成为多种疾病的早期诊断标志物；

Exosome在作为基因和药物运载、肿瘤和肿瘤生物学研究方面已经成为热点。