细胞外泌体是什么?
细胞外囊泡——简称EV,是由细胞释放的各种具有膜结构的囊泡结构统称,这些囊泡的直径可以从30、40nm到8、9um。细胞外囊泡有不同的亚群,而目前研究最火热的是外泌体这个亚群。
然而由于目前很难纯化到非常纯的外泌体亚群,人们纯化到的通常是直径小于200nm的囊泡,因此越来越多的人开始称之为sEV(即 small extracellular vesicle,小细胞外囊泡)。为了严谨,所以今天我们也以细胞外囊泡来称呼这些膜泡结构。本文中没有特殊说明的情况下,细胞外囊泡主要指外泌体和微囊泡。
今天主要介绍内容包括细胞外囊泡的研究意义、细胞外囊泡的分类、细胞外囊泡含有的成分、细胞培养上清的制备、细胞外囊泡的保存、细胞外囊泡的鉴定实验要求。所有内容都参考目前已发表的综述,并非hzangs杜撰。所以请新朋友们放心学习。
细胞外囊泡的研究意义
目前,细胞外囊泡的功能还没有完全阐明。已有的报道认为它们能够调节宿主-病原体的相互作用,参与传染性和炎性疾、神经疾病和癌症等很多种疾病的病理过程,同时在正常的生理过程中也发挥着介导细胞间通讯的重要功能,已有文章报道细胞外囊泡在发育中也发挥着重要作用。细胞外囊泡在临床医学中也有十分光明的应用前景,主要是因为它们含有丰富的生物标志物,可用于监测临床状态,治疗反应,疾病进展等,同时由于它们具有递送生物分子的功能,因此它们还有发展成临床药物递送载体的潜力。
细胞外囊泡的分类
细胞外囊泡—这个词是由国际细胞外囊泡学会(ISEV)创造的术语,根据细胞外囊泡的生物合成或释放途径可以对囊泡进行分类:外泌体(exosomes)直径为30-150nm,起源于内吞途径,其密度约为1.11-1.19g mL-1;微粒/微囊泡(microparticles/microvesicles)直接从质膜释放,直径约100-1000nm;凋亡小体(apoptotic body/bleb)直径约为50nm-2μm,由细胞凋亡产生;肿瘤小泡(large oncosomes)直径约1-10μm,由肿瘤细胞释放产生;以及其他各种EV亚群。由于不同EV亚群的大小以及它们的所包含的生物分子存在差异,因此现在已经有几个小组开始表征EV亚群的组成。最近的论文声称,基于一般表面蛋白质组学分析或个别EV群体的转录谱,对细胞外囊泡进行了成功的亚群分类。目前可以通过差速离心、过滤、免疫亲和、层析、流式细胞分选、密度梯度离心选取不同密度区域等多种手段大致分离不同的细胞外囊泡亚群,但是这些方法都不能完全纯化到特定的亚群,分离到的通常是富集了某一个亚群同时带有其他细胞外囊泡亚群。
细胞外囊泡含有的成分
细胞外囊泡的组成成分并不是随机的,每一个细胞外囊泡都会携带特定的分子信息。 实际上,这些纳米尺寸的细胞外囊泡能够携带蛋白质,脂质,核酸和糖等生物活性分子在细胞间传递信号,并且其包装的独特分子构成决定了要传递给受体细胞的细胞外信号的类型。有一个复杂的分选系统来决定那些分子能够进入细胞外囊泡。
细胞培养上清的制备
目前有两个策略来制备细胞培养上清用于提取细胞外囊泡。使用去除细胞外囊泡的胎牛血清(FBS)培养基培养细胞和使用不含FBS的培养基培养细胞(血清饥饿细胞)。但是目前一些高水平的文章报道使用的方法通常是前者。另外,有些文章开始关注去除细胞外囊泡的胎牛血清中游离RNA对实验结果的影响,但是目前并没有形成共识。如果需要先储存培养上清,一定量后再用于细胞外囊泡分离,那需要预先去除体系中的死细胞和细胞碎片。
细胞外囊泡的保存
Lőrincz等人曾对中性粒细胞来源的细胞外囊泡做了不同条件的储存,之后再去分析这些囊泡的特性,他们发现虽然细胞外囊泡样品中囊泡数量和形态没有明显变化,但即使是储存在-20或-80摄氏度情况下的细胞外囊泡也存在磷酯酰丝氨酸外翻明显增多的情况;但他们同时也发现,尿液来源的细胞外囊泡并没有这些变化。Kalra等人分离了来自结直肠癌细胞的细胞外囊泡,不同条件保存一定时间后进行PKH67染色跟踪细胞外囊泡的摄取,分析发现这些囊泡依旧可以被细胞摄取。就目前的情况,学者们并未就储存条件对细胞外囊泡是否有影响达成共识。因此建议大家实验时分离细胞外囊泡后尽快用于实验,尽量减少储存过程。
细胞外囊泡的鉴定及实验要求
根据国际细胞外囊泡协会于2014年发表的一个指导手册(MISEV),鉴定外泌体首先需要通过WB来鉴定细胞外囊泡的标志蛋白是否存在于样品中,通过电子显微镜来观察样品中细胞外囊泡的形态特征,通过NTA等手段来分析样品中细胞外囊泡的群体特征(粒子浓度、直径分布等)。
今天就先介绍到这里。细胞外囊泡领域作为生物学研究中的一个新兴领域越来越受到学者和生物公司的关注,也有越来越多的研究报道出现。但是我们也要清楚的认识到该领域的研究技术依旧不完善,对细胞外囊泡的认识依旧不充分,细胞外囊泡研究依旧处于一个起始阶段,要走的路还很长。
外泌体之前是指包含了复杂RNA和蛋白质的小膜泡,现今,其特指直径在40-100nm的盘状囊泡。多种细胞在正常及病理状态下均可分泌外泌体。当外泌体在1980年首次发现后,曾被认为是细胞排泄废物的一种方式,如今发现外泌体具有多种多样的功能。
外泌体组成成分:外泌体成分是高度异质性的,能反映出产生它们的细胞表型状态,所以外分泌体发展成为了液体活检的重要分支。肿瘤病人外泌体异质性会升高。
外分泌体成分:由脂质双层组成,包含细胞的所有已知的分子成分,包括蛋白质、RNA和DNA。
外泌体功能:准确的说,外泌体功能未知。
外泌体可携带蛋白质药物及核酸等,治疗潜力巨大:
1、心血管疾病:使用外泌体携带修复分子损伤的心肌,可进行特异性修复。
2、神经退行性病变:使用神经或大脑特异性的靶分子,将携带药物的外泌体,送至神经系统,治疗大脑区域的疾病或者肿瘤;
3、皮肤损伤:将有助于伤口愈合的分子,通过外泌带到伤口局部,进行治疗。外泌体还可以携带抗炎分子到达炎症局部,进行抗炎治疗等。
外泌体是指包含了复杂 RNA 和蛋白质的小膜泡 (30-150nm),现今,其特指直径在40-100nm的盘状囊泡。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”。多种细胞在正常及病理状态下均可分泌外泌体。其主要来源于细胞内溶酶体微粒内陷形成的多囊泡体,经多囊泡体外膜与细胞膜融合后释放到胞外基质中 。所有培养的细胞类型均可分泌外泌体,且外泌体天然存在于体液中,包括血液、唾液、尿液、脑脊液和乳汁中。 有关他们分泌和摄取及其组成、“运载物”和相应功能的精确分子机制刚刚开始研究。 外泌体被视为特异性分泌的膜泡,参与细胞间通讯,对外泌体的研究兴趣日益增长,无论是研究其功能还是了解如何将其用于微创诊断的开发。当外泌体在1980年首次被发现后,其被认为是细胞排泄废物的一种方式,如今随着大量对其生物来源、其物质构成及运输、细胞间信号的传导以及在体液中的分布的研究发现外泌体具有多种多样的功能。外泌体的功能取决于其所来源的细胞类型,其可参与到机体免疫应答、抗原提呈、细胞迁移、细胞分化、肿瘤侵袭等方方面面。有研究表明肿瘤来源的外泌体参与到肿瘤细胞与基底细胞的遗传信息的交换,从而导致大量新生血管的生成,促进了肿瘤的生长与侵袭。
目前,干细胞外泌体在烧伤烫伤,难愈合性溃疡及术后创伤修复领域的潜在应用价值比较大。JHc对护肤方面的新产品或技术特别有兴趣,而外泌体研究的一个重要方向就是 延缓皮肤老化。
皮肤衰老是从表皮层到真皮层的衰老,比如角质形成细胞增殖能力减退、成纤维细胞功能异常、乳头层变平、细胞外基质成分及含量的变化等是内外源性皮肤老化共同的病理生理改变。
完好的皮肤屏障功能是保持皮肤健康的最好方法,如果没有健康的皮肤(表皮层),就不用考虑皮肤的年轻态了。而真皮层决定了是否水润、饱满有弹性,是否出现皱纹。
外泌体是由干细胞分泌的微小囊泡(30-50纳米宽)。他们类似于细胞间的通讯器,可以转移DNA,RNA或蛋白质,影响细胞功能。
研究表明,来自不同来源外泌体都可以促进皮肤细胞增殖,并加速表皮再生。 体内实验也证明,脂肪间充质干细胞外泌体(ADSC-exo)可促进角质形成细胞在体外的迁移和增殖,提高皮肤伤口愈合速度,增加表皮的自愈能力。
此外,外泌体还有促进成纤维细胞的增殖能力,抑制鸡汁金属蛋白酶,减少氧化应激来延缓皮肤衰老的作用。
国际著名期刊 (Cell Metabolism )的一篇研究提到, 年轻细胞分泌的小细胞外囊泡 (sEV) 可以通过减少氧化应激来改善老年细胞的衰老。从外泌体出发,利用外泌体蛋白质组学技术阐明了年轻细胞的sEV具有改善衰老相关细胞损伤的潜力,为抗衰老机制研究提供了新视角。
虽然外泌体在护肤方面的研究和应用才刚刚开始,但我们完全有理由详细和期待,外泌体寄相关产品带给我们更多的惊喜,JHc也将继续外泌体护肤品的研究与开发,争取早日为大家带来全新的美容产品。
外泌体是指包含了复杂 RNA 和蛋白质的小膜泡 (30-150nm),现今,其特指直径在40-100nm的盘状囊泡。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”。多种细胞在正常及病理状态下均可分泌外泌体。其主要来源于细胞内溶酶体微粒内陷形成的多囊泡体,经多囊泡体外膜与细胞膜融合后释放到胞外基质中 。
细胞外泌体是什么?
外泌体——是一类有细胞释放的细胞外囊泡。外泌体的特点见正文。细胞外囊泡——简称EV,是由细胞释放的各种具有膜结构的囊泡结构统称,这些囊泡的直径可以从30、40nm到8、9um。细胞外囊泡有不同的亚群,而目前研究最火热的是外泌体这个亚群。然而由于目前很难纯化到非常纯的外泌体亚群,人们纯化...
干细胞外泌体的作用和功效是什么?干细胞外泌体在医美上靠谱吗?
干细胞外泌体是干细胞分泌的一种小囊泡,包含多种生物活性成分,如蛋白质、RNA、脂质等。在医美方面,干细胞外泌体具有多种潜在功效,比如它通过促进胶原蛋白和弹性蛋白的生成,改善皮肤弹性和紧致度,减少皱纹和细纹,另外干细胞外泌体可以抗炎,有助于缓解皮肤炎症,促进创面愈合和组织修复,还有文献报...
什么是细胞外泌体?
外泌体是细胞分泌的一种微小膜泡,里面含有细胞特异的蛋白、脂质和核酸,可以用于基因治疗,也可以用于癌症的诊断和治疗。1.基因治疗:在基因治疗中,递送遗传物质是重要的环节,而外泌体膜泡具有运输和传递的功能,通过外泌体将基因载体递封装、传送,一般不会伤害到基因物质。2.癌症的诊断和治疗:外...
外泌体是什么
外泌体是一种细胞分泌出的纳米级囊泡结构。外泌体是由细胞通过胞吐作用释放到外部环境中的小囊泡。这些囊泡含有细胞产生的多种生物活性分子,如蛋白质、RNA、DNA片段和脂质等。以下是详细的解释:外泌体的特性及功能:外泌体作为细胞间通讯的重要媒介,在细胞间信息传递和生物交流中发挥着关键作用。它...
什么是外泌体
外泌体是一种具有膜结构的囊泡,其大小通常在几十到几百纳米之间。它们携带的信息物质可以在细胞间进行长距离传输,参与细胞间的交流。这些囊泡可以通过多种途径从细胞内部释放出来,例如通过胞吐作用。2. 外泌体的功能:外泌体在生物体内扮演着多种角色。它们在细胞间传递信息,包括细胞生长、分化...
外泌体不是生长因子
是的,外泌体不是生长因子。1、组成成分不同:外泌体是一种细胞分泌的小囊泡,内含有多种生物活性分子,如蛋白质、核酸和脂质等。而生长因子是一类特定的蛋白质分子,它们通过与细胞表面受体结合,直接触发细胞内的信号传导途径。外泌体和生长因子在组成成分上存在明显的差异。2、功能作用不同:外泌...
3分钟带你看懂什么是外泌体
外泌体是名副其实的信息库,它们包裹着蛋白质、脂质、DNA和RNA等多种生物分子。想象一下,这些分子就像是外泌体的信件,携带着细胞间的指令、信号和遗传信息,通过精准的传递,实现细胞间的物质交换和信息交流。视觉化理解 想要一窥外泌体的真容,普通的光学显微镜是捉摸不透的,唯有借助电子显微镜或原...
请问干细胞外泌体的作用和功效是啥?一般都怎么使用啊?可以买回家使用吗...
干细胞外泌体是干细胞释放的一种细胞外囊泡,其中包含了一系列的生物活性物质,包括蛋白质、核酸、细胞因子等。干细胞外泌体可以通过多种途径使用,但是由于干细胞外泌体具有生物活性和复杂的成分,其使用需要具备一定的技术和设备条件,博雅干细胞不错的 ...
细胞外泌体名词解释?
外泌体是指包含了复杂 RNA 和蛋白质的 小膜 泡 (30-150nm),现今,其特指直径在40-100nm的盘状 囊泡 。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”。多种细胞在正常及 病理状态 下均可分泌外泌体。其主要来源于细胞内 溶酶体 微粒 内陷 形成的...
干细胞外泌体是什么东西?听说现在医美行业很认这个
还有一些干细胞外泌体的医美项目,比如联合微针使用之类的。但是这个的话,一定要找正规的机构,因为外泌体生产的要求还是非常严格的。我之前看到博雅干细胞有做过干细胞外泌体的科普视频和直播课,是一个皮肤科医生讲的,我觉得可以去咨询这样的机构比较靠谱。干细胞外泌体是由干细胞分泌的一类纳米级(...
载杜苏迪:[选项] A. 外泌体与肿瘤细胞膜能够融合依赖于膜的功能特点 B. 外泌体分泌至胞外的过程不需要载体,但需要消耗能量 C. 形成外泌体的肿瘤细胞膜表面糖蛋白较正常体细胞明显增多 D. 不对称镶嵌分布的蛋白质分子构成了外泌体膜的基本骨架
黄石港区15152247305: 细胞外的液体就是细胞外液吗? 辅导书上说汗液,尿液等等不属于细胞外液.为什么? - ?
载杜苏迪: 细胞外液包括组织液、淋巴液以及血浆.不是所有的细胞外的液体都是组织液
黄石港区15152247305: 细胞内液与外液是什么意思 - ?
载杜苏迪: 细胞外液:人体内,存在于细胞外的体液叫做细胞外液.主要包括:组织液(组织间隙液的简称)、血浆(血液的液体部分)和淋巴、脑脊液等.占体液总量的1/3.人体内的细胞外液,构成了体内细胞生活的液体环境,这个液体环境叫做人体的内环境. 细胞内液:人体内,存在于细胞内,其化学组成和含量直接影响细胞代谢与生理功能的体液,叫细胞内液.约占成人体内液体2/3(约占体重的40%).由于人体的细胞不能直接和外界环境接触,细胞直接接触的环境是细胞外液,即细胞内液通过细胞膜与细胞外液相互交流.细胞外液主要有组织液、血浆(非血液)、淋巴、脑脊液.
黄石港区15152247305: 体液是否等于细胞外液 - ?
载杜苏迪: 体液分布在细胞内外,其总量的1/3为细胞外液(约占体重的20%),2/3为细胞内液(约占体重的30%~40%).细胞外液又分两部分,流动于血管与淋巴管中的血浆和淋巴液,占体重的4.5%~5%,组织间液约占体重的15%.细胞外液还包含着一部分通透细胞的液体,即胃肠道分泌液、脑脊液,以及胸膜、腹膜、滑液囊等处的液体.
黄石港区15152247305: 三种细胞外液关系图 - ?
载杜苏迪: A、由图可知,a是淋巴,b是血浆,c是组织液,A错误; B、组织液、淋巴和血浆三种细胞外液中,血浆(液体b)的蛋白质含量最高,B错误; C、细胞1是淋巴细胞,C错误; D、细胞3是组织细胞,其种类最多,D正确. 故选:D.
黄石港区15152247305: 人体细胞中的内,外液是什么啊?细胞中内,外液分别由什么组成,又有什么作用? - ?
载杜苏迪: 细胞外液分为:血浆,淋巴,组织液.
黄石港区15152247305: 外植体是什么? - ?
载杜苏迪: 外植体 一.无丝分裂无丝分裂时由于不经过染色体有规律的平均分配,故存在遗传物质不能 保证(但是不是没有可能)平均等分配的问题,由此有些人认为这是一种不正常的分裂方式.丝分裂是最早发现的一种细胞分裂方式,早在1841年雷马克...
黄石港区15152247305: 如何特异性分离小胶质细胞分泌的外泌体 - ?
载杜苏迪: 如何特异性分离小胶质细胞分泌的外泌体 小胶质细胞(microglia)是神经胶质细胞的一种,相当于脑和脊髓中的巨噬细胞,是中枢神经系统(CNS)中的第一道也是最主要的一道免疫防线.小胶质细胞大约占大脑中的神经胶质细胞的20%.小胶质细胞不停地清除着中枢神经系统中的损坏的神经,斑块及感染性物质.无数临床上和神经病理学研究表明激活的小胶质细胞在神经退化类疾病的发病机理中起到十分重要的作用,如帕金森病,多发性硬化和阿兹海默症等.但是过多激活或失控的小胶质细胞会引起神经毒性.他们是促炎因子和氧化应激的重要来源,如肿瘤坏死因子(TNF),一氧化氮,白介素等有神经毒性的物质