细胞外囊泡的分类

细胞外囊泡的分类

EV是一个术语，用于描述大小为40至1000nm的异质囊泡群，由脂质双层包封，并由各种细胞类型释放。事实上，EV有几种亚型，这种分类基于它们的大小、生物发生以及特定蛋白质的表达与否。EV大致可分为三类：外泌体、微囊泡和凋亡囊泡。随着EV研究的进展，还发现了其他类型的EV，如外泌体、微粒和癌小体。由于不同EV的内容物具有高度异质性，具体取决于受体或源细胞，并且其亚型的生物发生难以阐明，因此我们专注于上述三个更广泛的类别（外泌体、微囊泡和凋亡囊泡）。

值得注意的是，不同的培养条件、分离方法和纯化方案可能导致不同亚群的形成。此外，囊泡大小之间的重叠以及缺乏用于鉴定EVs亚型的特定生物遗传标记导致文献中的定义相互矛盾。因此，国际细胞外囊泡学会（ISEV）建议使用“细胞外囊泡”作为定义囊泡细胞释放的通用命运方法。

1、外泌体

外泌体是相对较小的细胞外囊泡，直径约为50-150nm。它们的生物发生通过内吞内体途径发生，其中细胞质膜向内芽，导致膜分子的捕获和细胞内早期内体的形成。在随后的成熟过程中，早期内体融合形成晚期内体，导致内体膜内陷到管腔中形成细胞内囊泡（ILV），进而形成多泡体（MVB）。MVB可能与溶酶体融合，导致其降解，或者与质膜融合，随后将外泌体作为胞质囊泡释放到细胞外区室中。研究表明，MVB的形成是由两种不同的途径介导的。第一种途径与ESCRT内体分选复合物（ESCRT-0、-I、-II、-III和Vps4复合物）相关。ESCRT-0降解泛素货物，而ESCRT-I和ESCRT-II负责内体膜芽的形成。ESCRT-III围绕形成的囊泡的颈部，Vps4在膜破裂和最终形成MVB管腔囊泡中起作用。第二种途径不依赖于ESCRT机制，而是依赖于内体膜的脂质成分，其中含有许多鞘脂。然而，这些鞘脂代表中性鞘磷脂酶2（nSMase2）的底物。在内体膜上，nSMase2将鞘脂转化为神经酰胺，随后诱导微结构域合并成更大的结构，导致结构域出芽和ILV形成。这个过程涉及许多蛋白质的转运和信号传导，特别是RAS相关蛋白质。在这个过程中，Rab27A和Rab27B是关键的调节蛋白，Rab27A也被发现与MVB与质膜的融合有关。

2、微囊泡

微囊泡（MVs）的大小为100-1000nm，与外泌体不同，它是在直接向外出芽后细胞膜分离形成的。MVs脱落的过程与质膜的分子重新分配有关，而质膜又受到蛋白质和脂质组成以及Ca的影响。膜中磷脂的不对称分布维持脂质“偏侧性”。同时，细胞内Ca的向内流动2+改变膜磷脂的不对称分布，其中不对称性由Ca维持依赖性酶。细胞骨架肌动蛋白丝的外层和裂解有开关，导致细胞骨架重组并促进萌发。此外，细胞骨架元件及其调节因子对于微囊泡生物发生至关重要。来自RHO家族的小GTP酶和RHO相关蛋白激酶（ROCK）是肌动蛋白动力学的重要调节因子，并在不同的肿瘤细胞群中诱导MVs生物发生。小GTP酶分为ADP-核糖因子（ARF）、Rab22a和Rho。ARF6 GTP/GDP循环使肿瘤细胞中的颈部形成成为可能，并允许通过细胞外信号调节激酶（ERK）募集和肌球蛋白轻链酶（MLCK）激活来切除MVs。

3、凋亡小体

凋亡囊泡是在程序性细胞死亡过程中通过凋亡细胞膜的鼓泡形成的突起，然后是崩解。它们的粒径为1000-5000nm。凋亡细胞的膜在破裂前表达促进巨噬细胞或周围细胞吞噬作用的标志物，从而清除凋亡囊泡并调节免疫系统。例如，磷脂酰丝氨酸（PS）在细胞凋亡的早期阶段从内叶转移到外叶，并被认为起到“吃掉我”的信号。此外，PS还可以作为肿瘤标志物。然而，大多数研究都集中在外泌体和微囊泡上，并且凋亡囊泡很少在纳米医学的背景下进行研究，可能是因为它们的大小异质性。

同时，在肿瘤细胞中，EV可以作为信号工具，调节许多细胞过程，包括促进细胞生长、侵袭、刺激血管生成和耐药性。在正常细胞中，它们参与凝血、再生和免疫调节等过程。由于EV具有复杂的组成，具有多种生理功能，因此在作为治疗载体的应用过程中应考虑其自身的内在功能。释放到肿瘤微环境（TME）或体液中的EV被受体细胞吸收。已知的EVs进入细胞的途径是与受体细胞膜直接融合、受体介导的内吞作用、脂筏相互作用、网状蛋白相互作用和巨噬细胞吞噬作用。然而，据报道，外泌体主要通过非依赖性脂筏介导的内吞作用内化，而不是通过直接膜融合。与其他纳米载体类似，内化的EV可以经历内体逃逸，随后将货物释放到细胞质中。然而，内体逸出期间和溶酶体途径中的酸性环境可能导致货物降解。总体而言，EV的吸收机制很复杂，需要更深入地评估。

 （ANEXT安龄生物科技研发中心）

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