外泌体:Why me?

  • 发布时间:2021-07-05

近年来研究发现外泌体在疾病的诊断和治疗领域具有巨大的应用前景,使得外泌体在科研圈崭露头角。早在1983年,外泌体首次于绵羊网织红细胞中被发现,1987年,Johnstone将其命名为“exosome”。最初人们认为外泌体仅仅起着细胞 “垃圾袋”的功能,用以将细胞内不需要的大分子去除掉,在很长一段时间内对其并不重视,直到2013年的诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家James E. Rothman、Randy W. Schekman以及德国科学家Thomas C. Sudhof,以表彰他们发现细胞的囊泡运输调控机制,人们开始逐渐认识到外泌体是细胞特异分泌的载体,可用于细胞间的通讯。此后,原本被认定为运输细胞废物的外泌体成为了生物学研究中的一颗新星。

外泌体是什么?

外泌体是由细胞分泌的直径在30~150 nm之间的微小囊泡状结构,其产生过程为:细胞膜内陷,形成内体(endosome),再形成多泡体(multivesicular bodies,MVB),最后分泌到胞外成为外泌体,外泌体携带有母细胞的多种蛋白质、脂类、DNA和RNA等重要信息,这些内容物赋予了外泌体多种多样的生物学功能,如细胞间的信息传递、免疫中的抗原呈递,肿瘤的生长与迁移等。

外泌体的形成示意图

外泌体可由几乎所有类型的细胞分泌,并且在组织细胞生理和病理情况下皆可持续分泌,存在于多种体液中,包括血液、眼泪、尿液、唾液、乳汁、腹水等,通过循环系统到达其他细胞与组织,产生远程调控作用。

外泌体示意图

外泌体—细胞通讯员

外泌体就像是细胞间的通讯员,参与细胞间通讯,一群细胞分泌的携带有细胞内容物信件的外泌体通讯员在体液中游走,到达目的细胞后,将信件交给另一群细胞,也就是不同生物分子(包括蛋白质、RNA和脂质)从一个细胞传递到另一个细胞,引起受体细胞发生相应的应答,外泌体发挥了调节受体细胞生物学功能的作用。

单外泌体检测技术

外泌体作为一种包含多种生物信息分子的囊泡, 在生物体内发挥着重要的生物学功能。外泌体在疾病无创性诊断、精准药物研发和临床疗效监测等方面均有大量的相关研究报道,尤其是在疾病的无创性诊断技术和治疗的临床转化领域的应用令人期待。外泌体作为生物体内天然的纳米成分,其研究更大程度上受限于纳米技术的进步,若能尽快解决单一外泌体水平的分子检测难题,特别是建立具有临床检测可行性的单个外泌体检测方案,充分解决外泌体异质性问题,将大大推动外泌体的转化研究进程。

泌码科技吴迪博士自主研发了一种全新的单外泌体检测方法—邻近编码技术(Proximity Barcoding Assay,PBA),为高通量、多因子的单外泌体检测开辟了新的途径,是科学家探索外泌体的生物学特征和意义的重要工具,也是在医学领域寻求新型生物标志物的重要手段。泌码科技在长期的积累中,形成了自己独特的数据库—外泌体图谱,结合大数据分析,在疾病的早筛、早诊、伴随诊断等领域不断取得成绩。  

外泌体可以作为肿瘤标记物、治疗靶点,具有重要的临床意义,研究前景十分广阔。泌码科技不仅可提供单外泌体检测服务,还提供包括外泌体超速离心、外泌体NTA分析、外泌体标志物蛋白Western Blot鉴定等一系列服务,为合作者提供外泌体研究多方位的便利与支持。

参考文献

[1] D. Ha, N. Yang, V. Nadithe, Exosomes as therapeutic drug carriers and delivery vehicles across biological membranes: current perspectives and future challenges, Acta Pharm. Sin. B. (2016). doi:10.1016/j.apsb.2016.02.001.

[2] Y. Zhang, Y. Liu, H. Liu, W.H. Tang, Exosomes: Biogenesis, biologic function and clinical potential, Cell Biosci. (2019). doi:10.1186/s13578-019-0282-2.

[3] A. Ibrahim, E. Marbán, Exosomes: Fundamental Biology and Roles in Cardiovascular Physiology, Annu. Rev. Physiol. (2016). doi:10.1146/annurev-physiol-021115-104929.

[4] D. Wu, J. Yan, X. Shen, Y. Sun, M. Thulin, Y. Cai, L. Wik, Q. Shen, J. Oelrich, X. Qian, K.L. Dubois, K.G. Ronquist, M. Nilsson, U. Landegren, M. Kamali-Moghaddam, Profiling surface proteins on individual exosomes using a proximity barcoding assay, Nat.Commun.10(2019) 3854. doi:10.1038/s41467-019-11486-1.