外泌体:您应了解的一切以及应向供应商提出的问题Exosomes: everything you always wanted to know and questions to ask your exosome provider | The PMFA Journal

外泌体知识 / 来源:www.thepmfajournal.com英国 - 英语2025-08-26 03:10:14 - 阅读时长4分钟 - 1580字
本文系统阐述了外泌体的生物学特性、分离纯化方法及其在再生医学中的应用价值,重点分析了外泌体与细胞外囊泡的分类标准,强调了外泌体产品质控的关键指标(如纯度、完整性及功能验证),通过12个核心问题指导临床工作者评估外泌体产品的科学性与应用价值。研究表明外泌体在促进组织再生、抗炎治疗及生物标志物开发领域具有重大潜力,其标准化研究对推动再生医学发展具有重要意义。
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外泌体:您应了解的一切以及应向供应商提出的问题

什么是外泌体?

外泌体是细胞外囊泡(EVs)的一个子集,由所有细胞类型在体外和体内自然释放。细胞外囊泡包括凋亡小体、微颗粒、肿瘤体、微囊泡、外切体和外泌体等多种类型。

这些亚型主要根据生物合成途径分类,也可通过大小、携带物质或细胞来源进行区分。例如:

  • 凋亡小体(1-5μm)形成于细胞凋亡过程,特征是磷脂酰丝氨酸外化并可能携带DNA片段
  • 微囊泡(100-1000nm)直接从质膜出芽形成
  • 外泌体(30-150nm)通过多囊泡体(MVBs)胞吐释放

图1显示:微囊泡直接从健康细胞质膜分泌,凋亡小体来自凋亡细胞,而外泌体通过内体系统复杂过程释放。

细胞外囊泡与外泌体的生物合成

细胞外囊泡在细胞间通讯中发挥核心作用,通过传递蛋白质、脂质和核酸等生物活性分子影响邻近或远距离靶细胞。

微囊泡形成机制涉及质膜分子重组:

  • 脂质成分改变导致磷脂酰丝氨酸暴露
  • 钙离子浓度变化引发膜弯曲
  • 肌动蛋白细胞骨架重构促进出芽

外泌体生物合成则通过:

  1. 内体形成多囊泡体
  2. 多囊泡体外膜与质膜融合
  3. 释放30-150nm外泌体

RAB家族GTP酶蛋白在分泌调控中起关键作用,其缺失可显著降低外泌体产量,但调控机制具有细胞类型依赖性。

外泌体术语规范

根据国际细胞外囊泡学会(ISEV)指南:

  • "外泌体"应统一称为"细胞外囊泡"
  • 按物理特性命名更科学:
  • 小囊泡(sEV,<200nm)
  • 中/大囊泡(mEV/LlV,>200nm)
  • 密度分级(高/低密度EV)
  • 生化标记(如CD63+CD81+ EV)

研究发现传统"外泌体标志物"(如flotillin-1、HS70)广泛存在于各类囊泡中,只有Syntenin-1和TSG101可特异性标记四跨膜蛋白富集的小囊泡。

外泌体功能解析

sEV在再生医学中的核心作用体现在:

  1. 组织再生:心脏(19)、肾脏(20)、肝脏(21)、皮肤(22)、大脑(23)修复
  2. 细胞调控:促进迁移增殖(24)、血管生成(24,25)、免疫抑制(26)
  3. 疾病标志物:通过蛋白质和miRNA谱诊断癌症(29,30)

相比干细胞疗法,sEV治疗优势显著:

✓ 无免疫排斥风险

✓ 室温可保存

✓ 靶向性强

✓ 无肿瘤形成风险

分离纯化与质控标准

外泌体分离应满足:

  • 蛋白质污染率<1×10^9粒子/μg(P:P比)
  • 标准化流程:
  1. 差速超速离心
  2. 切向流过滤(TFF)
  3. 尺寸排阻色谱(SEC)

ISEV 2018指南要求:

✓ 提供EV来源(血液/尿液/条件培养基)

✓ 3种以上sEV富集蛋白检测

✓ 粒径分布分析(NTA/DLS/RPS)

✓ 功能验证(剂量效应关系)

供应商质控12问

  1. 培养过程中是否使用血清?

▶ 使用化学定义培养基避免外源污染

  1. 细胞来源及选择依据?

▶ 骨髓间充质干细胞(BM-MSC)、脐带MSC(UC-MSC)、脂肪MSC(AD-MSC)均具抗炎再生功能

  1. 采用何种纯化方法?

▶ 优先选择TFF+SEC组合方案

  1. 如何检测纯度?

▶ P:P比>1×10^9为合格标准

  1. 如何维持完整性?

▶ 使用海藻糖保护膜结构

  1. 贮存运输条件?

▶ 同一设施完成生产运输

  1. 是否进行功能验证?

▶ 使用皮肤成纤维细胞/角质形成细胞进行体外定量测试

结论

在再生美容领域,外泌体通过促进细胞迁移、血管生成及抗炎作用展现出替代传统细胞疗法的潜力。要充分发挥其治疗价值,需严格遵循:

  1. 标准化命名与质控流程
  2. 纯度/完整性/功能三重验证
  3. 全温控贮存运输体系

临床工作者通过系统质控问题评估产品,确保外泌体疗法在组织再生、抗衰老应用中的安全性和有效性。随着研究深入和技术规范完善,外泌体将引领再生医学进入非侵入式治疗新纪元。

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