科学界的明日之星--外泌体

外泌体

 

过去几年的科学界，外泌体（exosomes）无疑是一颗耀眼的明日之星，在科研经费缩减的大环境背景下，外泌体的研究却是高奏凯歌，外泌体作为细胞间通讯的“桥梁”等被接连报道，外泌体的作用和功能也在不断揭示。目前外泌体研究主要集中在三大方向：细胞通讯介导细胞行为、生物标志物筛选和药物载体研发。

 

有人不禁要问，什么是外泌体?
（宝宝心里简直有十万个为什么）
 

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外泌体简介

外泌体这一术语第一次被描述是在30年前，是一种能被大多数细胞分泌的直径约为40-100nm的微小膜泡，具有脂质膜结构，内部包裹了蛋白、mRNA和microRNA等物质。在细胞中还存在其他类型的微泡，如凋亡小体和核外颗粒物，分别促进细胞凋亡和质膜脱落。尺寸跟外泌体相当，均含有一些细胞质基质成分。它们是不同的囊泡，显著的区别就是它们最重要的功能不同，这一点经常被忽略。

 

 

 

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那外泌体又是怎么被发现的

第一次发现胞外膜囊泡的存在是在50年前，那时认为它是经由细胞质膜脱落释放的废物，直到1983年，在研究网织红细胞发育成红细胞过程中转铁蛋白丢失，外泌体才被我们第一次认知。尽管1987年这种囊泡被命名为外泌体，但很快再次被研究者忽视，遗忘，人们认为它只是一种细胞的废弃物。然而最近几年，对外泌体研究发表的文献比过去十年发表的文献增长了近10倍（2006年115 篇, 2015年1010 篇），这一比例还在增长中。
 

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外泌体是如何形成的

 

外泌体是由管腔内的囊泡（ intraluminal vesicles，ILVs）形成的，但不是所有的ILVs都能形成外泌体，此外他们在核内体中的形成机制目前还尚不清楚。绝大多数传统的膜出芽过程是膜变形把细胞器包裹进入细胞质，但是ILV形成过程中，则是膜出芽远离细胞质，进入核内体。这种非传统的出芽方式不仅出现在ILV形成，同时也发生在包被的病毒从胞液中出芽以及胞质分裂中，并且需要一种特殊的机制。
ILVs（包括外泌体）至少有两种机制：一条依赖于ESCRT（endosomal sorting complexes required for transport），一条则不依赖。

 

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是什么原因导致外泌体研究如此火热

原因一
外泌体被认为是细胞通讯和细胞间大分子转运的一种媒介。

原因二
过去十年，外泌体在蛋白质，脂质，mRNA, miRNA和DNA传递中扮演着重要角色以及成为多种疾病的诱因。

原因三
外泌体具有脂质双层膜结构，相比于人工合成的聚合物，有利于成为特定药物的天然载体，能很好的保护其包被的物质，且能靶向特定细胞或组织，因此是一种很好靶向给药系统（targeted delivery system）。

这些发现点燃了人们对外泌体的兴趣。

 

外泌体可能是癌症播散真正的种子
西班牙国家癌症中心(CNIO)微环境和癌症转移小组，威尔康乃尔医学院和纪念斯隆凯特琳癌症中心共同研究证实肿瘤释放数百万的外泌体携带着它们的蛋白质和遗传内含物，像“雷达”一样，它们确保了受纳器官做好准备招待肿瘤细胞。具体说来，外泌体触发了受纳器官中必要的分子反应——炎症、血管形成等来欢迎肿瘤细胞，使得当肿瘤细胞到达时能够增殖。



药物递送——利用外泌体装载siRNA治疗亨丁顿舞蹈症（HD）
递送系统是HD等神经系统疾病寡核苷酸治疗的一大障碍。马萨诸塞大学医学院的研究表明，疏水修饰的小干扰RNA（hsiRNAs）可有效地进入共温育的外泌体，而不改变囊泡尺寸分布或完整性。装载有靶向亨廷顿mRNA的hsiRNAs外泌体可被小鼠原代皮层神经元有效内化，并促进亨廷顿mRNA和蛋白的剂量依赖性沉默。递送至脑的含hsiRNA外泌体广泛分布和有效性可望改善治疗HD和其它神经变性疾病的治疗方法。



外泌体测序——肿瘤液体活检新宠儿
通过液体活检对遗传物质进行测序有望成为癌症诊断的最重要的方法之一。外泌体可以包裹双链的大DNA片段（大于2.5kb，也许甚至于10kb以上）。此外，外泌体中还包含大量的RNA，无论是miRNA还是mRNA都可以很容易通过二代测序进行分析。由于外泌体内的DNA和RNA不像血清中的游离肿瘤DNA那样极度分散，使得外泌体成为肿瘤基因组测序的很有吸引力的目标。另外，肿瘤来源的外泌体也可以显著在各种生物体液内富集。综合以上优势，可以认为外泌体DNA和RNA是一种可靠的进行肿瘤液体活检的测序材料。


 

全球科学家都在努力解决各种关于外泌体的未解谜题，造福人类，ABclonal一直致力于成为科研小帮手，我们也在积极响应。 
小编查阅后统计了一下，科学家们累计报道了外泌体的重要组分为：41860种蛋白质、2838种microRNA、3408种mRNA。

其中比较重要的外泌体蛋白汇总（节选）

 

ABclonal相关抗体展示（节选）

 

ABclonal公司简介：

ABclonal依托美国波士顿抗体与蛋白研发中心、中国光谷生物城（武汉）抗体生产基地以及上海张江分子酶研发中心，凝聚了十余位来自哈佛大学、麻省理工、复旦大学、上海交大、中科院生化细胞所和武汉大学的全球顶尖分子和免疫学方面博士，组成我们的科学家团队，致力于抗体与蛋白技术的研究。公司主营业务包括科研抗体、分子酶产品、NGS建库试剂盒、活性重组蛋白、诊断抗原抗体原料、ELISA试剂盒以及CRO服务，CRO服务主要包括抗体与蛋白技术服务、基因与多肽合成技术服务、免疫学检测技术服务和ChIP-seq技术服务等。公司专注服务于全球的科研单位、药物研发机构以及诊断工业客户，为客户提供优质的产品和专业的服务。
公司多年来一直专注于抗体平台与蛋白平台建设，不断引进先进的抗体和蛋白技术优化两大平台，力争做到世界顶尖水平。抗体平台包括兔多克隆抗体平台、小鼠单克隆抗体平台以及最新引入的兔单克隆抗体平台。其中兔多克隆抗体平台的人类基因组多克隆抗体计划基本进入研发收尾阶段；鼠单克隆抗体平台可支撑全球每年500个项目以上的CRO服务订单和诊断抗体试剂的开发；兔单克隆抗体平台致力于全球热门科研与诊断抗体试剂的开发。蛋白平台则倾力于全球顶尖的分子酶试剂的技术开发以及原核与真核四大蛋白表达技术的优化，规划已久的分子酶与活性重组蛋白的GMP生产线即将落成。
公司创始人团队在行业内拥有十多年抗体与蛋白相关市场与管理经验。公司从成立之初就开始全球市场布局，经过多年建设与扩张，现拥有直销点包括美国波士顿、上海、北京、武汉与南京，签约代理商近50家覆盖全球50多个国家与地区。公司将持续保持市场投入，力争打造一个具备顶尖实力的全球渠道网络，为全球的科研工作者、药物研发机构和诊断工业客户提供优质的产品与服务。
 ABclonal研发平台与市场渠道两者并重，犹如DNA的双链，两者相互支撑，齐头并进。公司使命为打造一个全球顶尖的抗体与蛋白试剂品牌。