外泌体:更大图景(第一部分)Exosomes: The Bigger Picture<br>(Part 1 of 3) | Esco Healthcare

外泌体知识 / 来源:escovaccixcell.com新加坡 - 英语2025-08-26 20:31:03 - 阅读时长3分钟 - 1064字
本文详细阐述了外泌体的生物生成机制、在细胞间通讯中的核心作用及其与多种疾病的关联性。文章揭示了外泌体如何作为细胞信使携带蛋白质、脂质和信使RNA调控受体细胞行为,重点探讨其在癌症转移、神经退行性疾病及心脏再生中的应用潜力,并概述了基于外泌体的"无细胞疗法"在疾病诊断与治疗中的发展前景。全文通过七项科学研究佐证,系统解析了这一纳米级细胞外囊泡的生物学特性与医学应用价值。
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外泌体:更大图景(第一部分)

免疫系统通过进化形成了针对威胁的防御机制,能够保护宿主免受病原体侵袭。免疫系统区分自身与病原体的关键在于细胞间通讯这一过程。细胞间通讯或信号传递涉及趋化因子、细胞因子的传递以及直接的细胞接触。

多数细胞会产生如微囊泡(直径>200纳米)和外泌体(50-200纳米直径)等细胞外囊泡。微囊泡和外泌体分别通过质膜脱落和多泡体(MVB)形成产生。外泌体由均质的杯状纳米级囊泡组成,其生成始于内吞作用,经早期内体、晚期内体发展至多泡体,最终当多泡体与质膜融合时释放腔内囊泡(ILVs)。

外泌体来源于几乎所有细胞类型,包括T细胞、B细胞、树突状细胞、内皮细胞、平滑肌细胞等。这种广泛的细胞来源决定了外泌体可从唾液、血浆、尿液、脑脊液、支气管肺泡灌洗液乃至母乳中分离获得。

外泌体作为特征更明确的细胞外囊泡群体,曾被视为细胞丢弃多余蛋白质的"垃圾箱"。但随着科学进步,研究发现其在细胞间通讯中发挥着核心作用,能够介导多种细胞过程。外泌体携带着调控受体细胞行为所需的全部信号和机制,包括蛋白质、脂质、DNA,特别是作为蛋白质合成指令模板的信使RNA(mRNA)——这是生命的基本构建要素。

图1. 外泌体生成机制

(1) 内体膜内陷生成包含细胞质蛋白、mRNA和miRNA的腔内囊泡(ILVs),此过程可通过依赖(ESCRT)或非依赖(ESCRT)运输内体分选复合体机制完成。积累在多泡体内腔的ILVs具有三种命运:

(2) 与溶酶体融合降解内容物;

(3) 与质膜融合将ILVs释放为外泌体;

(4) 通过靶细胞内吞作用被摄取;

(5) 与细胞质膜融合将内容物直接释放到细胞质;

(6) 通过表面附着触发信号反应;

(7) 其他膜衍生囊泡(如脱落小体和微囊泡)也被分泌。

例如病毒感染细胞利用外泌体传播疾病,癌细胞通过外泌体促进转移和肿瘤进展。外泌体还与帕金森病、阿尔茨海默病等退行性疾病以及组织再生相关。心脏损伤时,心肌祖细胞分泌的外泌体可刺激内皮细胞迁移并促进心脏再生。

外泌体确实是调节适应性免疫和先天免疫反应的重要介质,能通过主要组织相容性复合体II类(MHC-II)和I类(MHC-I)分子参与抗原呈递。在小鼠实验中,B淋巴细胞和树突状细胞来源的外泌体可激活T细胞启动免疫应答。当负载肿瘤肽时,树突状细胞来源的外泌体能激活细胞毒性T细胞抑制肿瘤生长。

外泌体的作用机制为开发基于其的诊断和治疗方法带来希望。针对外泌体治疗癌症等疾病的研究已为其开辟了新型"无细胞"疗法的道路。

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