北京外泌体质谱

外泌体的相关成分：1、外泌体的膜同细胞一样，是磷脂双分子层。2、外泌体膜含有MHC-1/2蛋白，能绑定特异性的肽链。3、外泌体膜中有跨膜蛋白PGRL、LAMP1、LAMP2。4、外泌体膜中有膜转运融合蛋白annexins、RAN、GTPases。5、外泌体膜上有脂质筏Chol、ceramide、SM、PC，限制膜流动，参与包括跨膜信号转导、物质内吞、脂质及蛋白定向分选的多种功能。6、外泌体中含有核酸，包括miRNA、DNA、lncRNA、mRNA；同时还有一些蛋白、脂类也能被包裹到外泌体中。7、与外泌体产生相关的重要分子：Ral、ARF6、PLD2、RAB家族。8、一些物质进行外泌体中是特异性的：如hnRNPA2B1能结合lncRNA或miRNA特异性的序列（GGAG/CCCU），进行主动包埋。外泌体的膜同细胞一样，是磷脂双分子层。需要开发大规模生产质量可控的外泌体并快速纯化外泌体的技术和策略。北京外泌体质谱

外泌体分离的主要挑战之一是消除纳米级污染物，包括干扰外泌体标志物解析的游离核酸和脂蛋白。超速离心是目前分离外泌体的主要技术。尽管如此，它仍难以符合临床应用所需的标准，主要是由于该方法得到的外泌体纯度不足，产量较低，完整性欠佳且分离纯化操作耗时长。其他方法，例如基于聚乙二醇（PEG）的沉淀，磷脂酰丝氨酸亲和捕获，尺寸排阻色谱法和膜亲和捕获，近年来已经出现在特定的应用中，但是只适用于特定场景。近来，非对称流场-流分离方法已被用于从细胞和瘤子培养基中高分辨率地分选EV亚群，但其通量受到繁琐的样品制备程序的影响。单一分析耗时的过程也限制了其普遍的应用。因此，目前亟需开发创新技术以提高外泌体分离纯化的效率，纯度，产量，速度和耐用性。基于超滤的技术提供了潜在的有前途的替代方法，但它们也有缺点。在切向流过滤中，使进料流平行于多孔膜流动，以避免堵塞。然而，尽管已实现使用切向流过滤从大量条件细胞培养基中浓缩外泌体，但受制于其一次性模块的成本高，高剪切应力，难以处理小体积样品等因素而难以应用于临床分析。外泌体miRNA芯片外泌体膜可以与靶细胞膜直接融合，非选择性的释放其所含的蛋白质、mRNA以及microRNA。

外泌体的来源与特征：外泌体是一种存在于细胞外的多囊泡体，通过细胞内吞泡膜向内凹陷形成，其大小均一，直径为40-100nm，密度为1.10-1.18g/mL。外泌体可由间充质干细胞、淋巴细胞和肿细胞细胞等多种类型细胞主动分泌释放。外泌体内主要含有核酸、蛋白质和脂质等，可作为疾病诊断标记物、调控靶细胞功能、参与细胞生物学活动等。例如：含有miR-140-5p的滑膜间充质干细胞来源外泌体(SMSC-Exo影响软骨组织再生；骨髓间充质干细胞来源外泌体携带的miR-196a可调节成骨细胞分化促进大鼠颅骨缺损的骨再生。外泌体显示出了在诊疗各种疾病（如心肌病和神经病）方面的潜力。

外泌体的提取、纯化和鉴定：每一个外泌体研究者较初都要为外泌体的分离提取而烦恼。选择的分离方式是利用超速离心的方式分离外泌体，并且可以选用梯度密度离心法得到纯度更高的外泌体。另外利用外泌体自身的物理化学性质所研发的各种市售的外泌体分离提取试剂盒也能达到分离效果。提取的外泌体的鉴定方式主要是通过形态学（电子显微镜技术）、粒子大小以及标志蛋白等方式实现的。近来的研究发现外泌体在比较多生理病理上起着重要的作用，如免疫中抗原呈递、瘤子的生长与迁移、组织损伤的修复等。不同细胞分泌的外泌体具有不用的组成成分和功能，可作为疾病诊断的生物标志物。外泌体具有脂质双层膜结构，能比较好的保护其包被的物质，且能靶向特定细胞或组织，因此是一种比较好靶向给药系统。外泌体中常见的细胞质蛋白是Rabs蛋白，是鸟苷酸三磷酸酶家族的一种。

被特定部位的细胞获取的瘤子外泌体可为肉瘤的转移准备转移前微环境。用肺转倾向的肉瘤细胞来源的外泌体处理小鼠后可使骨转倾向的肉瘤细胞重新定向。外泌体的蛋白质组学分析发现不同部位倾向性的肉瘤细胞来源的外泌体具有不同的整合素（integrin）表达谱，整合素α6β4和α6β1与肺转有关，而整合素αvβ5与肝转有关。敲低整合素α6β4和αvβ5可减少外泌体被靶部位细胞获取，进而分别降低了肺和肝的转移。进一步研究发现外泌体整合素被细胞获取后活跃了Src的磷酸化和促炎的S100基因的表达。通过临床数据分析显示外泌体整合素可作为预测肉瘤转移的部位倾向性的诊断指标。外泌体的膜同细胞一样，是磷脂双分子层。外泌体获取

疾病的进展和对诊疗的反应可以通过外泌体的多组分分析来确定。北京外泌体质谱

外泌体作为细胞间信使较早发现于体外培养的绵羊红细胞上清液中，是直径为30~150nm，密度为1.10~1.18g/ml的细胞外囊泡，携带丰富的遗传信息，参与细胞信号转导、细胞迁移、瘤子新生血管生长和瘤子微环境形成等过程。由于现存的分离技术是基于外泌体的大小、结构和膜蛋白的亲和捕获，比较难完全将其与其他囊泡和大分子蛋白质复合体区分开，分离出的外泌体蛋白浓度通常会被高估，并且不同亚型外泌体之间可能会有不同蛋白质特征，所以对分离的外泌体进行鉴定对于后期研究至关重要。北京外泌体质谱

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