外泌体研究 PPT
外泌体的新型疗法研究
外泌体的新型疗法研究在过去的几年里，外泌体这一突然出现在科学家们研究领域中的新型分子引起了广泛的关注。
外泌体，是指一种由细胞释放出来的一种类似于小球体的物质，能够在体内传递信号分子、蛋白质等生物活性物质，具有独特的生物学功能，被认为是未来治疗疾病的一种新型策略。
近年来，众多研究表明，外泌体在治疗癌症、心脑血管疾病、神经退行性疾病等方面具有广泛的应用前景。
其中，外泌体作为一种新型疗法的开发和应用成为了研究者们关注的热点。
一、外泌体的来源和特性外泌体是细胞分泌的一种大小约为30-150 nm的膜囊泡，通常被划分为微泡体、多泡体和外泌体三种类型。
其中，外泌体是最为常见的类型。
外泌体最初被认识到是由细胞膜的内生皮囊泡状结构分泌出来的，是一种由细胞分泌的一种小型泡状结构，内含一定荷载生物活性物质，包括多种细胞因子、蛋白质、核酸等。
经过生物补体分解，并且发生作用，可促进细胞增殖，促进伤口愈合，治疗感染等多方面的作用。
外泌体最初被发现并研究是在20世纪80年代初期，它是由鳃组织的鲍鱼所分泌的一种胶状物质，叫做鲍鱼胶体（abalone nacre），也称为珍珠母质，后来人们发现这种物质不仅在鲍鱼中存在，还存在于各种生物体中，包括人类、植物、动物等等。
外泌体除了沉积在胞内空出的膜囊外，还可以在生物体间进行传递。
二、外泌体的疗法研究外泌体最独特的特性是它不仅能够把内部的生物功能分子传递给其他细胞，还能调控其内部的功能。
因此，外泌体被广泛应用于疾病治疗方面，特别是一些顽疾的治疗上，受到了研究者们的极大关注。
1. 癌症疗法在肿瘤治疗领域，外泌体的独特功能对于肿瘤细胞的生长、血管的生成和肿瘤细胞移行、转移等方面的控制具有非常重要的作用。
特别是在肺癌、乳腺癌、肝癌等社会污染的恶性疾病上，外泌体疗法在一些临床实践中逐渐得到重视。
例如，一些研究表明，通过引入外泌体的方式，可以有效地减少肿瘤细胞的增殖，抑制肿瘤转移的发生。
这主要是因为外泌体能够通过表面上的多种受体，识别并锁定靶向细胞，对其进行有效的抑制。
外泌体—药物靶向治疗利器
外泌体—药物靶向治疗利器1．外泌体简介外泌体（exosomes）是一种机体内大多数细胞分泌的微小囊泡，直径约为30 ~ 150 nm，具脂质双层膜，其形成机制非常简单，简而言之：“内吞-融合-外排”，如图所示，毫无违和感（图1a）。
从1980年首次发现外泌体至今，已有30多年的历史，最初被认为是细胞的“垃圾”，是细胞排泄废物的一种方式；2013年，科学家们发现细胞囊泡运输的调节机制，获得当年诺贝尔生理学或医学奖，开启了外泌体研究的新时代，此外，外泌体和微囊泡（图1b）、凋亡小体（图1c）明显不同，有鲜明的特点和潜在价值，时至今日，已逐步成为科研热点（图2）。
图1图22．外泌体作为药物载体的优势对于普通药物而言，通常在进入体内后仅有极少一部分才能够真正作用于病变部位。
这是制约药物疗效，并导致药物毒副作用的根本原因。
获取具有像导弹一样精准靶向能力的药物是人类的一个梦想，也是药物开发的终极目标。
随着药物研发进入靶向时代，越来越多的靶向药物成功上市，其中药物载体的设计研发愈发重要。
外泌体，作为天然的胞间信息载体，以其相对较小的分子结构，天然分子转运特性及良好的生物相容性，在药物载体领域存在巨大应用潜力。
较之现有的药物载体(如人工制造的脂质体), 外泌体有其显著的优越性：（1）不同来源外泌体表面分子不一, 对受体细胞有选择性, 治疗上更有利；（2）相对脂质体对亲水性物质较低的包装效率, 外泌体显著提高包装效率；（3）特殊细胞[如未成熟的DC细胞或充间质干细胞]中的外泌体, 由于特殊的表面分子，可避免与抗体、凝血因子等产生作用, 避免体内产生免疫反应。
尽管近年来在siRNA胞内递送方面取得较大进展，但针对特定组织或细胞类型靶向递送，同时避免非特异性递送，特别是对肝脏仍然具有挑战性；其二，siRNA或递送载体的免疫原性也是一个主要障碍。
而天然存在的RNA载体，如外泌体，可能会提供一个尚未开发的有效传递策略来源。
外泌体的生物学特性及临床应用的研究进展
3、工程领域的研究进展 （1）生物材料：外泌体具有理想的生物相容性和 生物活性，可以作为生物材料用于组织工程和再生医学。例如，外泌体可以作为 细胞培养的支架材料，提供细胞生长和分化的微环境；还可以作为药物载体，提 高药物的靶向性和疗效。
（2）纳米技术：外泌体具有类似于细胞膜的结构和组成，这使得它们在纳 米医学领域具有广泛的应用前景。通过将外泌体进行分离、纯化和改性，可以制 备出具有特定功能和性质的纳米颗粒，用于药物输送、成像技术和生物传感等方 面。
参考内容
外泌体是细胞分泌的一种微小膜泡，它们携带着多种生物活性分子，如蛋白 质、核酸和磷脂等，参与细胞间通讯、组织修复和神经系统等多种生物学过程。 近年来，外泌体研究取得了重大进展，本次演示将对外泌体的生物学功能和应用 进行详细阐述。
一、外泌体的背景
外泌体最初被发现于1983年，是由Weber和Wiechmann在红细胞中发现的。 它们是由细胞分泌的一种直径约30-100nm的囊泡，由单层膜构成，内含多种生物 活性分子。外泌体的分泌过程需要细胞内多分子复合物的参与，包括 ESCRT-0、 ESCRT-I、ESCRT-II和ALIX等蛋白。
结论
外泌体在医学和基础科学领域的研究取得了显著进展，其在疾病诊断、药物 输送、细胞通信和免疫调节等方面的作用逐渐被揭示。未来，随着对外泌体的深 入研究和技术创新，有望为疾病的诊疗、组织工程和再生医学等领域提供更多新 的应用和治疗方
法。因此，我们呼吁进一步深入探索外泌体的功能和应用，为人类健康事业 做出更大贡献。
然而，外泌体研究仍面临一些挑战，如外泌体的纯度问题、分泌机制的不明 确以及其在疾病诊断和治疗中的可靠性等。为了解决这些挑战，需要进一步深入 研究外泌体的分泌机制和生物学功能，并探索其在临床上的应用潜力。
外泌体研究策略
6、Intercellular Transfer of lncARSR by Exosomes Disseminates Sunitinib Resistance
7、AXL and c-MET Are Responsible for lncARSR-Mediated Sunitinib Resistance
Tan A Advanced drug delivery reviews, 2013, 65(3): 357-367.
外泌体研究的兴起
外泌体研究基础技术
1、外泌体分离 1）超速离心 2）磁珠免疫捕获 3）沉淀或过滤法，
2、外泌体鉴定与定量 1）鉴定：电镜或NTA来分析其大小和形态，流式细胞仪或WB检测表面标记蛋白， Western blot和ELISA检测 TSG101、CD63。 2）定量：NTA检测外泌体数量，BCA定量检测蛋白浓度。
2、Annexin V, calcium, and BMP-2 in EMPs from HUVECs stimulated by TNF-a BMP-2表面标记流式检测；SN50 nf-kb抑制剂
3、The effect of EMPs from HUVECs stimulated by TNF-a on VSMC calcification
1、lncARSR Is Highly Expressed in Sunitinib-Resistant RCC Cells
2、lncARSR Is Modulated by AKT/FOXO Axis in Sunitinib-Resistant RCC Cells
3、lncARSR Is Required for Sunitinib Resistance of RCC
细胞生物学-外泌体-文献汇报ppt课件
离
验
及
培
养
统
计
Matrigel体内
学
成血管实验
处
理
HUVEC网状 结构形成实验
PKH26荧光标记 外泌体观察与 HUVEC间相互作 用
Matrigel：基底膜基质
HUVEC. ：人脐带静脉内皮细胞
骨髓间充质干细胞的分离及培养 无菌抽取
正常献髓者骨髓 约5ml
密度梯度离心法
骨髓单个核细胞
DF12完全培养液
• MSC可以抑制淋巴细胞产生和分泌IFN-γ，我们实验结果也证明在培养 PBMNC时，加入BM-MSC分泌的外泌体能抑制其产生IFN-γ，这说明外泌体 可能是其中一个作用机制。miR．301a为NF—KB通路关键分子，与肿瘤迁移 、炎症反应有关。
• BM—MSC外泌体可以促进HUVEC向血管结构形成，这在临床上有重要应用 价值，如对缺血损伤性疾病等等。
人骨髓来源间充质干细胞分泌外泌体特性研究
• 本研究旨在探讨正常人骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells，BMMSC)分泌的外泌体(exosome)免疫调节功能及支持血管 形成能力。
• 结论：BMMSC分泌外泌体具有免疫调节功能与支持血管形成作用。
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背景知识
图4
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图5
在两者共培养时BMMSC外泌体明显促进HUVEC网状结构的形成，对照组为(4579． 00±358．38)，实验组为(9149．67±470．70)，结果有统计学意义(P<0．01)(图5)。
在裸鼠体内实验中，在外泌体组 可明显见到血管生成，对照组无肉眼 可见血管生成(图6)。
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图6
讨论
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生物体外泌体分子生物学和功能研究
生物体外泌体分子生物学和功能研究泌体（Extracellular vesicles，EVs）是细胞释放到外界的小（30-1000nm）膜囊泡，可从体液（如血液、唾液、尿液）或细胞培养液分离。
大量的证据表明泌体在细胞间信息传递、细胞凋亡、免疫调节、肿瘤进展和生殖过程等生物学过程中发挥重要作用。
随着对泌体越来越深入的研究，人们对这些小型物质的来源、组成和功能有了更深层次的认知。
本文主要讨论泌体的分子生物学特性及其功能研究的最新进展。
泌体的来源泌体是由单层膜囊泡组成的，其中包含细胞膜上的许多受体、蛋白质和核酸。
泌体的种类包括外泌体和应激体，可以分为三种类型：外泌体、应激体和凋亡体。
外泌体主要由分泌型细胞释放，应激体主要由应激或损伤的细胞释放，而凋亡体是由凋亡细胞释放的。
目前，外泌体是最研究的一类。
泌体的分子组成随着技术的进步，分离和分类泌体的方法也得到了很大的改善。
随着泌体的分类，关于它们的分子组成也变得更加清晰明了。
最近的数据表明，泌体包含了许多生物重要分子，包括膜受体、脂质、蛋白质、核酸、糖等。
泌体的分子组成不仅与其来源细胞类型和状态有关，还与其功能密切相关。
泌体分子的鉴定和生物信息学分析是探索泌体功能的关键之一。
泌体的功能特征泌体细胞间信息传递在多细胞生物中，细胞间通讯是维持生命和功能的重要手段之一。
泌体通过包装货物并通过它们释放在细胞间进行信息传递。
泌体携带的物质包括蛋白质、核酸、脂质等物质，这些物质决定了泌体在细胞间信息传递中的重要作用。
泌体通过激活或抑制以下信号通路来调节目标细胞的生理和病理过程：控制细胞周期、促进或抑制细胞的增殖、细胞凋亡、免疫应答等。
泌体在肿瘤学中的作用许多实验室观察到，肿瘤细胞与同种异种细胞在信息交换方面的特殊化学反应，这种响应被认为有助于肿瘤细胞在特定条件下的存活和繁殖。
肿瘤细胞利用泌体作为信号体系利用行动策略来摧毁身体的防御机制，从而侵害生物的健康状态，这就是肿瘤发展过程的本质。
外泌体科学研究策略与方法
外泌体科学研究策略与方法外泌体（extracellular vesicles）是一类由细胞分泌的小型膜囊泡，具有丰富的生物大分子（如蛋白质、核酸和代谢产物等）和受体分子，能够通过体液循环进入其他细胞并调控其状态。
外泌体作为一种新兴的细胞间通讯方式，已经在生物学和医学研究中受到广泛关注。
为了深入研究外泌体的功能和应用价值，科学家们采用了一系列研究策略和方法。
首先，外泌体的纯化和鉴定是外泌体研究的基础。
目前常用的外泌体纯化方法包括超速离心、滤膜浓缩、亲和析取和尺寸排除等。
其中，超速离心是最常用的方法，通过连续离心将外泌体从细胞碎片、蛋白质聚集体和其他细胞分泌物中分离出来。
纯化后的外泌体可以通过电镜观察其形态和大小，并通过蛋白质和核酸的检测确认其特征标志物。
其次，外泌体内的生物大分子是外泌体功能的关键。
外泌体中的蛋白质、核酸和代谢产物等分子可以通过质谱分析、RNA测序、代谢组学等方法进行全面的分析。
通过对外泌体中的蛋白质组学的研究，可以鉴定外泌体特有的标志物，并推测其功能和信号通路。
通过外泌体中的RNA测序，可以发现外泌体携带的mRNA和miRNA，了解其在细胞间通讯中的作用。
通过代谢组学的研究，可以分析外泌体携带的代谢产物，揭示其在代谢调控中的作用。
第三，外泌体功能研究是外泌体研究的重点之一、外泌体功能研究主要包括外泌体的分泌机制、目标细胞的识别和摄取、信号传递和功能调控等方面。
通过抑制外泌体分泌的相关因子，可以阻断外泌体的释放，从而探究外泌体的分泌机制。
通过标记外泌体表面的受体和底物，可以观察其在目标细胞上的相互作用和摄取情况。
通过干预外泌体释放和摄取的相关蛋白质和信号通路，可以揭示外泌体在细胞间通讯中的功能和调控机制。
最后，外泌体在生理和病理过程中的应用是外泌体研究的重要方向之一、外泌体作为一种重要的细胞间信号载体，可以通过改变外泌体的组成和功能来调控细胞的生理状态。
通过人工制备外泌体，可以将特定的蛋白质、核酸和药物等载体到外泌体中，改变外泌体的功能并进一步实现治疗效果。
外泌体的功能和应用研究
外泌体的功能和应用研究外泌体（extracellular vesicles）是一种由细胞膜包裹的小囊泡，大小约为30-150纳米。
它们被广泛存在于体液、组织和细胞培养基中，是细胞之间或细胞与环境间重要的信息交流媒介。
近年来，外泌体在多种生理和疾病状态下的分泌和作用引起了广泛的关注和研究。
本文将介绍外泌体的功能和应用研究的最新进展。
一、外泌体的功能1. 传递细胞信息外泌体是细胞信息传递的重要途径，尤其是在细胞间信息传递和组织发育方面尤为重要。
外泌体能携带多种类型的分子，包括蛋白质、核酸、脂质等，这些分子可在外泌体与受体细胞结合后产生作用。
外泌体还能调节受体细胞信号传导途径，从而进一步影响细胞信号网络的调控。
2. 维持细胞内环境稳定外泌体还能参与生物体的废弃物清除和细胞内环境的调节。
因为外泌体能提供一种从细胞内到体外的分子承载平台，这有助于细胞内的大分子物质、膜蛋白和代谢产物排泄。
此外，外泌体也能调节细胞外环境，如在肿瘤微环境中外泌体可通过传递信号分子促进肿瘤微环境的形成和肿瘤生长。
3. 治疗用途外泌体可以被设计为一种新型的生物制剂，用于治疗各种疾病。
例如，外泌体可以携带各种类型的药物或基因，以达到通过穿透血脑屏障等传统难以实现的治疗效果。
二、外泌体的应用研究外泌体有着广泛的应用前景，包括诊断、治疗、药物递送和基因治疗等领域。
1. 诊断应用外泌体在诊断上有着广泛的应用，如在肿瘤诊断、神经退行性疾病诊断和结缔组织疾病诊断中等，因为外泌体能传递疾病标志物、具有代表性的蛋白、核酸等分子，同时具有较高的稳定性，可在体液样本中稳定保存。
通过对外泌体中分子组成和数量的分析，可以有效实现早期诊断和真实分类诊断。
此外，外泌体还可作为药物递送载体将药物靶向到病变组织中，优化治疗效果。
2. 治疗应用外泌体作为治疗用途的生物制剂可被广泛应用在各种疾病中。
例如，外泌体可以将基因和药物靶向输送到病变组织，以达到治疗效果。
经过合理的修饰，外泌体还可以延长血液循环时间、提高细胞摄取率和靶向性，同时保护药物免受降解和组织损伤的影响，提高治疗效果和减少副作用。
外泌体研究演示课件
被认为是细胞间分子交换和信息传递的生物纳米颗粒。
6
研究生科研汇报
外
人体中大约有1014个外泌体，近乎于平均每个细胞产生 1000-10000个。
泌
正常细胞及肿瘤细胞均分泌外泌体，恶性肿瘤细胞较非
体
恶性细胞能分泌更多外泌体。通过分析外泌体可以直接获得
癌细胞的基本信息。
的
特
被分泌出的外泌体会进入血液、唾液、尿液及乳汁等体
体
体在与一种包含多肽的囊泡结合后, 囊泡与
的
细胞膜分离, 分泌到上清, 这是人类首次观测 到游离于细胞外存在的囊泡。
发
现 与
1987年, 他们发现这些囊泡中含有在网织红细胞成熟过程中丢失的一些成分（乙酰 胆碱酯酶、葡萄糖转运蛋白、核苷转运蛋白和转铁蛋白受体等），同时, 他们发现这些 囊泡膜具有网织红细胞细胞膜的特征, 比如也有极高的鞘磷脂含量, 显示了其区别于细胞
纳米粒子跟踪分析 (nanoparticle tracking analysis, NTA)
测量外泌体的直径
Western-blot （ WB ） 法 或 磁 珠 分选的免疫学方法等可清楚地 分析外泌体表面存在标志蛋白
流式细胞技术
(flow cytometry, FACS) 分离外泌体并分析其纯度
Байду номын сангаас
10
的 特 征
携带母体细胞特征性生物信息分子，如蛋白质、脂质、脱氧核糖核酸(DNA)、信使 RNA(mRNA)、微小RNA（miRNA）以及非编码RNA（Non-codingRNA）等。
表面标记蛋白主要有 Alix，TSG101，CD63，CD9，CD81和 HSP70。主要含有以下几种 物质：MHC I 类和/或 II 类分子、热休克蛋白（hsp）、四跨膜蛋白、整合素、细胞骨架 蛋白以及一些生物酶类。
外泌体的生物学特征与生命活性研究
外泌体的生物学特征与生命活性研究外泌体是一种新型的细胞间传递信息的方式。
它是由细胞分泌出来的一种小型膜囊，具有生物学活性。
因为这种小型膜囊含有大量的蛋白质、核酸、脂质等生物分子，并且在各种生物体中普遍存在，因此外泌体在生命科学研究中备受关注。
外泌体的形成与释放外泌体是由贴壁细胞的内质网、高尔基体、细胞膜等部位分泌出来的。
各部位的分泌体系交互作用，才使得细胞能够稳定并可控地产生外泌体。
外泌体本身是一种小型的膜囊，直径一般在100nm以下，而且外表具有丰富的蛋白质、脂质和糖类分子。
这些糖类分子可以使细胞识别和吞噬外泌体。
外泌体的产生没有明确的触发因素，但是与微环境中的营养、氧气、物质分子等条件都有关系。
研究表明，长时间的环境压力可以促进外泌体的产生和释放。
外泌体的生物学功能外泌体的重要生物学功能在于其携带并传递了膜蛋白、核酸、miRNA等生物分子。
外泌体可以作用于细胞外和细胞内，从而影响到生物体中的各种生理过程。
外泌体的携带和传递生物分子的过程非常复杂，涉及到许多蛋白质途径和酶的参与。
研究表明，外泌体可以调控免疫系统、整合细胞迁移、影响代谢、维持细胞周转等。
因此外泌体在医学和生物技术领域具有很高的应用价值。
外泌体的生命活性研究外泌体的生命活性是指外泌体的积极反应和适应能力。
在外泌体的产生、传递和吸收过程中，外泌体要应对各种微环境变化，同时保证内部的生物分子不受破坏和氧化。
因此，外泌体的生命活性是保证它能够在细胞间传递有效的信息的基础。
为了研究外泌体的生命活性，研究者们对外泌体进行了各种生物学实验和技术手段的应用，如分离、荧光探针标记、贴壁培养等。
最近的研究表明，外泌体的生命活性与其表面的膜蛋白、核酸和糖类等分子有关。
这些分子的异质性和变化是导致外泌体生命活性不同的因素之一，也是研究者们关注的重点之一。
另外，外泌体的生命活性还和其释放时的微环境、其他生物分子和细胞状态等因素有关。
结论在生命科学领域，外泌体的研究正在成为一个热门课题。
外泌体的介绍和进展ppt课件
•种类繁多
3
外泌体可以看作细胞的信使，分泌母细胞的缩微 ，以旁分泌和自分泌的形式影响远处细胞从以下 几种方式影响 这也就是为什么主要的研究存在 于肿瘤领域
•免疫 •凋亡 •血管生成 •炎症 •凝结 •----内异症
4
外泌体的功能
•外泌体可以携带蛋白，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。外泌体可 应用于肿瘤的诊断。本文总结了近年来有关外泌体 在肿瘤发展中作用的研究进展。
13
治疗部分
•目前关于其治疗文献研究不多，但其思路是癌细胞和免疫细胞都会释放不同的 Exosome，根据癌细胞释放的exsomes不同，癌症远处转移的器官不同，我们如果 能够block癌症释放的exosomes，加强免疫细胞的exosomes的免疫监视，则能够 治疗癌症
14
•Exosomes----the next small thing
8
But...
•"I don't think GPC1 CrExos is a cancer-specific biomarker," commented Nicola Schultz, MD, PhD, a consultant surgeon in the Department of Gastrointestinal Surgery and Transplantation at the Rigshospitalet, University of Copenhagen, in Denmark, who was approached by Medscape Medical News for comment.5来自exosomes的应用
外泌体,未来的医学研究和应用新方向
下面Théry C的综述中使用广义的EV指没有专门鉴定 过大小的囊泡，使用小EV指小于200nm的小囊泡。
VE
exosomes
胞外其他囊泡 （来自于其他个
体或生物）
EV帮助癌细胞长出“腿”？
1. 肿瘤来源的EV对受体细胞有不同的作用 。在原发性肿瘤位点，EV能稳定细胞突起 ，增强癌细胞运动能力。EV通过细胞外基 质 (ECM) 局部沉积，促进定向的持续迁移 ，例如含有纤连蛋白(Fibronectin)的小EV。
因为Exosome还含有另一个含义：外切酶体复合物， 具有RNase活性。
分离的产物若没有进一步证明它的细胞内来源， 应 定义为混合的小EV——Extracellular Vesicles，即胞 外囊泡。
来自多泡内体或MVB的才是exosomes，可检测囊泡 是否含内体标志蛋白证明，如CD63。 Multivesicular bodies，MVB=MVE Multivesicular endosomes
(Palmitoylation)序列，标记全细胞膜，通 过mRNA的新荧光我们可以跟踪结合或 内化了EV的细胞 II. 膜结合荧光素酶蛋白可以分析体内发 光细胞，这样就能捕获结合EV的荧光素 酶蛋白或荧光素酶mRNA III.用CRE重组酶，检测EV内的mRNA
EV帮助小RNA转运？
miRNA分泌进小EV，运输进靶细胞并发挥功能 ，直接调控miRNA靶标。Pegtel et al, 2010，发现 小EV转运EB病毒miRNA到邻近未感染的细胞， 抑制靶基因。
2.2 动态光散射技术
动态光散射是收集溶液中做布朗运动的颗粒散射光 强度起伏的变化，通过相关仪器将光强的波动转化 为相关曲线，从而得到光强波动的速度，计算出粒 子的扩散速度信息和粒子的粒径。小颗粒样品的布 朗运动速度快，光强波动较快，相关曲线衰减较快 ，大颗粒反之。
外泌体研究ppt课件
现
随后，许多研究均发现外泌
与 体可通过携带蛋白质及核酸等成 分在细胞间传递信息并发挥功能。
.
4
外
泌
研 究
体 的 发
现
与
研究生科研汇报
.
5
研究生科研汇报
外
细 胞 内 由 多 囊 泡 胞 内 体 (multivesicular bodies, MVBs)向外出芽形成, 通过MVBs与细
总
结
外泌体作为具有生物学功能的小囊泡内容物丰富、稳 定性高，具有一定的组织特异性，是近年肿瘤研究领域关 注的热点。
充分认识并利用外泌体的特点优势，筛选并发现新型 标志物，有望克服肿瘤异质性等难题，在肿瘤早期诊断、 治疗、监测与预后评价等方面将具有重要的临床意义。
外泌体有望作为一种药物载体，在肿瘤治疗方面可能 具有巨大的开发潜能。
特
表面标记蛋白主要有 Alix，TSG101，CD63，CD9，CD81和 HSP70。主要含有以下几种
物质：MHC I 类和/或 II 类分子、热休克蛋白（hsp）、四跨膜蛋白、整合素、细胞骨架
征 蛋白以及一些生物酶类。
被认为是细胞间分子交换和信息传递的生物纳米颗粒。
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研究生科研汇报
外
人体中大约有1014个外泌体，近乎于平均每个细胞产生
与
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研究生科研汇报
外
外泌体却并没有因为初次被发现而被引起重视，反而被误认 为是细胞处理胞内垃圾的一种囊泡外泌形式，用于装载和运送细
泌
胞在成熟过程中所产生的诸如质膜受体一类的废弃物。 1996年, Raposo等人发现
外泌体蛋白质组学研究进展_图文(精)
临床检验杂志2016年12月第34卷第12期Chin J Clin LabSci,Dec.2016,V01.34,No.12DOI:10.13602/ki.jcls.2016.12.11外泌体蛋白质组学研究进展宰・927・・综述・覃思华,郑磊(南方医科大学南方医院检验科,广州510515摘要:外泌体(exosome是一类由体内多种活细胞分泌的纳米级的双层膜结构小囊泡。
可携带包含亲代细胞信息的核酸、蛋白质和脂质等。
大多数外泌体有特殊的功能,可能与细胞信号转导功能相关。
现已发现外泌体参与疾病进展、肿瘤血管生成、免疫监视等多个环节。
外泌体中蛋白质是参与疾病发生、发展的重要部分。
该文总结外泌体蛋白质组学的研究思路及方法, 综述目前外泌体蛋白质的临床作用,并对外泌体蛋白质组学研究面临的挑战和前景进行分析与评述。
关键词:外泌体;蛋白质组学;疾病中图分类号:R446文献标志码:A20世纪80年代,Johnstone等¨1发现网织红细胞在成熟过程中分泌的小囊泡可以传递转铁蛋白,并首次将这种囊泡亚型命名为exosome(即外泌体。
外泌体可通过传递信息影响靶细胞的功能,激活细胞信号通路,在免疫、凝血、肿瘤等生理病理过程中发挥作用。
而其中蛋白质差异表达是区分不同来源外泌体的重要特点,是研究外泌体起源的重要途径旧J。
与核酸相比,外泌体蛋白质的差异表达更难被检测出来,并且常规的分离方法极易携带蛋白质污染,是外泌体蛋白质组学研究主要面临的难题,也限制了蛋白质研究的发展。
但是,随着蛋白质组学技术的快速更新,外泌体特异蛋白质的研究将具有巨大的前景。
1外泌体及其结构功能外泌体是细胞进化过程中内出芽形成的多泡体释放的一类直径为30~100am的脂质双层膜的小囊泡,可由各种类型的细胞分泌,也可在各种体液中分离出来,包括血液、尿液、唾液、滑膜液、乳汁、脑脊液等。
外泌体携带着大量的细胞特异的生物活性分子,如核酸、蛋白质、脂类和糖类等,这些物质经过亲代细胞选择和特殊包装而进入外泌体,是激发信号转导机制的关键,在机体很多生理病理过程中发挥重要的作用,如免疫调节[3J、动脉粥样硬化H o、肿瘤药物抵抗垆1、抗病毒㈣等。
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通过内吞作用，将“货物”运入胞内。
征
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
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外 泌 体 的 分 离 与 鉴 定
研究生科研汇报
超速离心法
分
离
沉淀法
方
法
及
特
免疫亲和
点
捕获法
超速离心法获得的外泌体数量多，但常 有蛋白杂质。
改良后的蔗糖密度梯度离心法，操作简 便，成本较 低，得到了广泛应用。
液中，通过循环系统到达其他细胞与组织，产生远程调控作
征
用。
研究生科研汇报
外
外泌体通过内吞进入受体细胞后，将 “货物”释放进入胞质内，并重新形成多
泌
不同来
泡体。
源的外
体
泌体进 入受体
外泌体直接与受体细胞膜融合，将携 带的“货物”释放进入受体细胞胞质。
的 特
细胞的 方式
外泌体上的配体与受体细胞膜上特殊 受体结合，既能起到信号传导作用，也能
发
2007年，Valadi证实了细胞分泌的
现 外泌体中含有的mRNA以及MicroRNA 均具备良好的生物活性。
与
研 随后，许多研究均发现外泌 体可通过携带蛋白质及核酸等成
究 分在细胞间传递信息并发挥功能。
研究生科研汇报
外 泌 体 的 发 现 与 研 究
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外 泌 体
细 胞 内 由 多 囊 泡 胞 内 体 (multivesicular bodies, MVBs)向外出芽形成, 通过MVBs与细 胞膜融合, 由细胞主动分泌释放到细胞外的 腔内囊泡 (intraluminal vesicles, ILVs)。
外泌体递送EGFR调节肝脏微环境促进胃癌肝转移
间充质干细胞分泌的外泌体可以促进胃癌细胞的生长
胶质瘤细胞分泌的外泌体可以促进其自身的增殖
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外
泌
体
与
肿瘤诊断的生物标志物
肿
瘤
的
关
系
肿瘤潜在的治疗靶点
肿瘤治疗的生物标志物 抗肿瘤药物的有效载体
外 泌 体 与 肿 瘤 的 关 系
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早期检测难 早期确诊难 容易引发扩散
体
白受体进行追踪, 发现细胞膜的转铁蛋白受 体在与一种包含多肽的囊泡结合后, 囊泡与
的
细胞膜分离, 分泌到上清, 这是人类首次观测 到游离于细胞外存在的囊泡。
发
现 与
1987年, 他们发现这些囊泡中含有在网织红细胞成熟过程中丢失的一些成分（乙酰 胆碱酯酶、葡萄糖转运蛋白、核苷转的特征, 比如也有极高的鞘磷脂含量, 显示了其区别于细胞
影像学 生化 病理学
循环肿瘤细胞
（CTC）
微创
液体
循环肿瘤DNA/RNA
活检
（ctDNA/RNA）
肿
肿瘤细胞分泌的外 泌体
早期 诊断
瘤
诊
随机性
断
半衰期短
监测病人 即时情况
不确定性
不能反映肿瘤的 病理状态
对肿瘤远端转移不
循环肿
瘤细胞 （CTC）
循环肿瘤DNA/RNA （ctDNA/RNA）
检测与肿 瘤细胞类 型、疾病 进程、治
使用聚乙二醇沉淀法获得的外泌体，蛋 白污染少，分离效率高，但颗粒大小不一。
利用外泌体表达的特异性抗体标记的免 疫磁珠进行富集，可获得纯度较高的外泌体， 但操作复杂且影响因素较多。
试剂盒
近年来各种商业化的外泌体提取试剂 盒逐渐得以推广。
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外 泌 体 的 分 离 与 鉴 定
透射电子显微镜
(transmission electron microscopy, TEM) 观察外泌体的大小、 形态，测量直径
纳米粒子跟踪分析
(nanoparticle tracking analysis, NTA) 测量外泌体的直径
Western-blot （ WB ） 法 或 磁 珠 分选的免疫学方法等可清楚地 分析外泌体表面存在标志蛋白
流式细胞技术
(flow cytometry, FACS) 分离外泌体并分析其纯度
外 泌 体 与 肿 瘤 的 关 系
含量波动 准确度较低
是一个可靠的标准
疗手段等
有关
敏感性差
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外
几乎存在于人体所有的体液里
泌
体
与 肿
肿 瘤 诊
瘤
具有脂质双分子层结构
断
的
保护内部的核酸分子免
关
于被降解
是液体活检的重要组成部分 在体液中含量多于CTC 每毫升血液超过10个 比CTC更加灵敏
研 或血小板等其他组分的独特性. 他们将其命名为外泌体(exosome)。
究
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外 泌
外泌体却并没有因为初次被发现而被引起重视，反而被误
认为是细胞处理胞内垃圾的一种囊泡外泌形式，用于装载和运 送细胞在成熟过程中所产生的诸如质膜受体一类的废弃物。
体
1996年, Raposo等人发现
的
外泌体具有呈递抗原, 并刺激T 细胞增殖的作用。
直径约为30-150nm，具有“杯状”或 “碟状”形态, 外侧含有脂质双分子层。
的 特 征
携带母体细胞特征性生物信息分子，如蛋白质、脂质、脱氧核糖核酸(DNA)、信使 RNA(mRNA)、微小RNA（miRNA）以及非编码RNA（Non-codingRNA）等。
表面标记蛋白主要有 Alix，TSG101，CD63，CD9，CD81和 HSP70。主要含有以下几种 物质：MHC I 类和/或 II 类分子、热休克蛋白（hsp）、四跨膜蛋白、整合素、细胞骨架 蛋白以及一些生物酶类。
被认为是细胞间分子交换和信息传递的生物纳米颗粒。
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外
人体中大约有1014个外泌体，近乎于平均每个细胞产生 1000-10000个。
泌
体
正常细胞及肿瘤细胞均分泌外泌体，恶性肿瘤细胞较非 恶性细胞能分泌更多外泌体。通过分析外泌体可以直接获得
癌细胞的基本信息。
的
特
被分泌出的外泌体会进入血液、唾液、尿液及乳汁等体
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外泌体
——精准肿瘤学的明星——
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1 外泌体的发现与研究 2 外泌体的特征 3 外泌体的分离与鉴定 4 外泌体与肿瘤的关系 5 总结与展望
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外
1983年, Pan等人在绵羊网织红细胞体
泌
外成熟的过程中, 用异硫氰酸荧光素或者 125I标记的转铁蛋白受体的抗体, 对转铁蛋
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免疫激活
肿瘤分泌的外泌体膜上携带肿瘤细胞的抗原, 被树突状细胞识别并呈递给T细胞, 从而诱发免疫反应, 促进免疫激活
免疫逃逸
黑色素瘤所分泌的外泌体膜上含有Fas配体分子，可与T细胞的Fas受体相互作用， 介导T细胞凋亡以逃脱免疫监视
恶化 转移 发展 发生
乳腺癌分泌的外泌体可以促进肿瘤血管生成、肿瘤生长和扩散，促进周围正常 乳腺细胞的增殖并抑制它们的凋亡