人体细胞持续释放一种名为外泌体的微小载体。这些气泡状结构属于细胞外囊泡，是细胞脱离后形成的微型囊泡，可在体液中运输。可将其视为细胞邮递系统，负责在细胞间传递信息和物质。该通讯网络活跃于几乎所有组织和体液中，从血液、唾液到细胞周围环境。它们传递的信息对正常生理过程至关重要。
外泌体膜结构
外泌体的外层边界是脂质双层，继承自产生它的细胞。这种双层脂肪类分子为其内容物提供稳定保护屏障。关键脂质包括维持流动性和完整性的胆固醇，以及促进结构组织的鞘脂。这种组分使外泌体能在细胞外环境中稳定存在。
脂质屏障内嵌有多种蛋白质，形成分子特征标识，定义外泌体的来源和目标。其中最常见的是四跨膜蛋白家族（如CD9、CD63和CD81），科学家常将其作为识别标志物。其他表面蛋白则发挥地址标签功能，使外泌体能与特定受体细胞对接。
这种蛋白质排列具有高度特异性，取决于母体细胞。例如，免疫细胞来源的外泌体携带的表面蛋白与皮肤细胞来源的不同，确保信息传递至正确靶标。膜上还含有运输和融合相关蛋白（如Rab GTP酶），调控外泌体与受体细胞的融合过程。
内部载荷成分
在保护性膜层内部，外泌体携带执行功能的复杂分子组合。这些内部载荷是母体细胞形成时的内容与状态快照。所载物质经过精密分选包装，并非细胞质的随机样本。
载荷中重要组成部分是核酸。外泌体运输多种RNA形式，包括携带蛋白质合成指令的信使RNA（mRNA），以及能调控受体细胞基因表达的微小RNA（miRNA）。外泌体内部也发现DNA片段，此类遗传物质可转移至其他细胞，可能改变其行为。
除核酸外，内部载荷还包含区别于膜成分的各类蛋白质和脂质，如酶、生长因子及细胞骨架蛋白。热休克蛋白（如HSP70和HSP90）也常见于其中，作为分子伴侣维持其他蛋白质结构。这些分子的具体组合取决于来源细胞。
生物发生与结构组装
外泌体的形成（即生物发生）始于母体细胞内部。最初是早期早期内体（细胞内分选区室）膜向内折叠，捕获细胞表面及周围环境的分子，完成载荷筛选的首阶段。此过程确保目标分子被精确分选。
随着早期内体成熟，形成多囊体（MVB）。其核心特征是膜持续向内出芽，在囊腔内形成众多腔内囊泡（ILVs）。此阶段将内部载荷（包括核酸和细胞质蛋白）包裹其中，解释了细胞内部物质如何被包装。
最终步骤是将MVB运输至细胞边缘，其外膜与质膜融合。该融合事件使ILVs释放到细胞外空间，此时即称为外泌体。这种释放机制解释了外泌体膜拓扑结构为何与母体细胞一致。
结构对生物学功能的影响
外泌体结构与其生物学功能直接关联。脂质双层膜不仅是容器，更是保护屏障。这使RNA等脆弱载荷能抵御细胞外恶劣环境，在体内长距离运输。
外泌体表面蛋白对靶向通讯至关重要。这些分子构成导航系统，使其能识别并结合受体细胞的特异性受体。这确保分子信息精准传递至所需位置，使外泌体成为高效的细胞间信号载体。
通过包裹保护载荷并递送至特定细胞地址，外泌体可直接影响受体细胞行为。转移的核酸能改变基因表达，蛋白质则可触发新信号通路。这清晰表明外泌体架构与其信使功能的内在关联。
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