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                1. 蛋白質組學

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                  「青蓮百奧聚焦」少年,別慌!我來告訴你它是誰?它在哪?它能做什么?

                  2020-11-01 00:00:00


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                  我是誰?


                  細胞外囊泡通常分為兩大類:胞外體和外泌體。胞外體通過質膜出芽釋放,大小在50 nm~1 mm之間。外泌體是內體途徑來源的,通過形成ESEs、LSEs,最終形成含有ILVs的MVBs。當MVBs與質膜融合時,外泌體被釋放出來(大小約為40~160 nm)。外泌體可以是一個高度異質性的群體,并且具有多種功能來誘導復雜的生物反應。外泌體的異質性可以根據它們的大小、含量(內容物)、對受體細胞的功能影響和細胞來源來概念化。這些特征的不同組合導致了外泌體的復雜異質性。


                  圖1. 細胞外囊泡和外泌體的同一性和異質性

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                  我在哪?


                  外泌體的產生過程涉及質膜的兩次內陷和細胞內多囊泡體(multivesicular bodies,MVBs)的形成。質膜內陷將一些細胞外成分與細胞膜蛋白包裹在一起,形成早期核內體(early-sorting endosome,ESEs),這些ESEs可以與高爾基體和內質網發生物質交換,或者不同ESEs之間融合形成晚期內涵體(late-sorting endosomes,LSEs),進一步形成MVBs,其中會包含許多ILVs。細胞形成MVBs后可能會通過與自噬體或溶酶體融合而被降解,也可能通過與質膜融合,釋放其中的物質包括ILVs,這些ILVs就是最終形成的外泌體。

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                  圖2. 外泌體的生物發生與鑒定



                  我能做什么?

                  外泌體可作為細胞間物質和信號通訊的途徑,不同的細胞通過分泌攜帶不同組分的外泌體實現細胞間通訊,這些外泌體被受體細胞吸收,通過物質交換或釋放內含物實現物質和信號的交流。細胞吸收和分泌外泌體的過程彼此相聯系,外泌體不同的吸收途徑和機制以及對不同類型細胞作用的特異性增加了外泌體在細胞間通訊功能的復雜性。

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                  圖3. 內化外泌體和內源性外泌體的細胞行程


                  1.外泌體在生殖與發育中的作用

                  人類生殖、妊娠和胚胎發育需要準確、微調和動態的細胞間通訊。精液、羊水、血液和母乳均含有具有推定功能的外泌體。精漿成熟涉及精漿外泌體,精漿來源的外泌體可以抑制HIV-1感染,可能是通過阻止HIV早期蛋白質轉錄激活劑(Tat)募集和隨后的HIV-1轉錄來實現的。外泌體還可能通過將外泌體miRNA從胎盤的特化細胞(滋養層)傳遞至非胎盤細胞,從而誘導自噬和防御病毒感染。


                  2.外泌體在免疫應答中的作用

                  最近對工程化外泌體的研究表明,外泌體在引發適應性和先天性免疫反應方面具有重要作用,支持它們用于治療開發,并在協調免疫反應以應對感染性病原體或癌癥方面發揮潛在作用。外泌體在免疫調節中的作用可能是負責抗原肽的轉移和呈遞、負責誘導信號在受體細胞中的傳遞,外泌體miRNA對基因表達的調控作用以及外泌體上存在的表面配體誘導不同的信號通路改變。

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                  圖4. 外泌體對免疫反應的調節


                  3.外泌體的臨床診斷潛力


                  外泌體存在于所有的生物體液中,并由所有細胞分泌,這使得外泌體在液體活檢中具有吸引力,可用于縱向取樣跟蹤疾病進展。外泌體的生物發生可以捕獲復雜的細胞外和細胞內分子,可用于全面的、多參數的診斷檢測。外泌體的表面蛋白也有助于其免疫捕獲和富集。外泌體診斷應用的重點疾病包括心血管?。–VDs)、影響中樞神經系統(CNS)的疾病和癌癥。這項研究正在迅速擴展到肝臟、腎臟和肺部的其他疾病。


                  4.外泌體的疾病治療潛力

                  體作為輸送藥物有效載體正在被積極地開發。外泌體可有效進受體細胞,且免疫清除率極低。此外,外泌體已證明具有良好的耐受性,因此其治療應用前景十分廣闊。

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                  圖5. 治療性外泌體的細胞攝取




                  結 論

                  細胞外囊泡(EVs)的研究具有識別未知的細胞和分子機制的潛力,這些機制在細胞間通訊以及器官體內穩態和疾病中發揮著重要作用。它們的各種成分包括可以反映其源細胞的核酸、蛋白質、脂質、氨基酸和代謝產物。在各種疾病中,外泌體提供了改變細胞或組織狀態的窗口,它們在生物體液中的檢測可能提供多組分診斷信息。通過外泌體的物質信息傳遞能力可以設計基于外泌體的療法。



                  青蓮百奧不僅有著豐富的外泌體分離經驗,還精通蛋白質組學技術服務。擁有國際一流的質譜平臺,海歸坐鎮專業生信分析團隊,為您提供最專業的蛋白質組學研究服務,還能為您提供專業的代謝組學、轉錄組學等科研服務,讓您在科研道路上乘風破浪。



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