- 2025年6月23日
细胞通过向邻近细胞发送信号和物质持续进行通讯。它们实现这种通讯的一种方式是释放称为外泌体的小型膜包被囊泡。这种几乎所有细胞类型都能产生的纳米级结构最初被发现于数十年前，早期学界认为其仅为细胞排泄废物的载体。随着科研进展，现已被确认为细胞间分子信息传递的"信使"，能够显著影响受体细胞的行为。
细胞如何制造外泌体
外泌体生成始于称为内体的亚细胞结构。该过程始于细胞质膜向内折叠形成早期内体，作为分子分选中心。随着该结构成熟，其自身膜向内出芽形成微小囊泡，这一动态过程产生包含多个腔内囊泡（ILVs）的多囊泡体（MVB）。ILVs的形成受转运必需内体分选复合物（ESCRT）调控，该蛋白复合物会选择性包装特定分子（如蛋白质和核酸）进入正在形成的囊泡。虽然这是主要生成途径，细胞亦存在其他装载机制确保货物的特异性装载。
成熟的MVB具有双重命运：可运输至溶酶体进行内容物降解，或迁移至细胞边缘。当MVB与质膜融合时，其内部囊泡被释放至胞外间隙，此时被定义为外泌体。
外泌体的分子载荷特征
外泌体的生物分子组成直接反映其来源细胞特性，主要包括三类功能物质：蛋白质、脂质和核酸。蛋白组分包含酶类、生长因子、信号传导蛋白等生物活性分子，以及参与囊泡形成的四跨膜蛋白CD63和CD81（常用标志物）。脂质双分子层外壳具有独特组成，富含胆固醇和神经酰胺，这种特殊脂质谱不仅维持外泌体结构稳定性，还促进其与靶细胞的相互作用及摄取过程。
作为遗传信息载体，外泌体携带的核酸包括可翻译为蛋白质的mRNA，以及调控基因表达的非编码RNA（如miRNA）。这些RNA分子可通过改变受体细胞的基因表达谱或激活信号通路来调控细胞功能。
细胞释放外泌体的生理意义
细胞分泌外泌体的主要目的是实现细胞间通讯。这些"信息载体"可将分子货物传递给邻近或远端细胞，通过膜融合或内吞作用将内容物递送至靶细胞。在免疫调控中，抗原呈递细胞分泌的外泌体可通过表面抗原激活适应性免疫应答，参与抗感染和抗肿瘤免疫监视。
另一个重要功能是细胞废物管理。通过将毒性物质或冗余分子封装后排出，细胞可维持内部稳态。例如应激状态下的细胞会通过外泌体清除异常蛋白聚集物。
外泌体分泌的影响因素
外泌体的产生和释放具有动态响应特性，与细胞状态和微环境密切相关。缺氧、氧化应激或营养匮乏等应激条件会显著上调外泌体分泌。这种应激反应可作为细胞间协同应答的通讯机制。
不同细胞类型的分泌特征存在显著差异，专业分泌细胞（如免疫细胞）具有更高分泌活性。外泌体组成亦呈现细胞特异性，例如神经元来源的外泌体携带的分子特征与皮肤细胞存在本质区别，反映其不同的生物学功能。
在病理状态下，尤其是癌症中，外泌体分泌发生显著改变。肿瘤细胞的分泌量通常显著高于正常细胞，且其携带的分子（如促转移蛋白、血管生成因子）可重塑局部微环境并远端调控转移前生态位形成，促进肿瘤转移。
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