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新型生物标记物——Exosomes外泌体

组成
   

     外泌体含有多种分子复合物,包括蛋白质,脂质,microRNA和mRNA,具体信息可查阅EXoCarta数据库(http://www.exocarta.org/)。最常见的外泌体蛋白组成包括膜转运和融合相关蛋白(Rab GTPases,Annexins,Flotillin 等)、多囊泡胞内体产生相关蛋白(Alix,TSG101 等)、分子伴侣(HSP70,HSP90)、整合素和四跨膜蛋白超家族(CD63,CD9,CD81,CD82 等),这些成分反映了其生物起源。蛋白质,如CD9,CD63,CD81,TSG101,Alix和HSP70常见于大多数外泌体中。外泌体富含胆固醇,鞘脂,神经酰胺,糖脂GM3和含长饱和脂肪酰基的甘油磷脂链。

 

作用机制

 

外泌体通过与受体细胞相融在细胞间通信过程中起关键作用。外泌体可以与质膜保持稳定结合或经由内吞途径被内化,释放出它们内容物。之后,靶细胞的生物学特性可以在基因水平(外泌体RNA)转录水平(外泌体miRNA)或在蛋白水平发生改变。这些相互作用可能导致有益(如增强免疫状态)或有害(如扩散发病)的结果。举一个有益的例子,外泌体促进妊娠期间母体免疫系统的抑制。胎盘产生的外泌体通过表达标记分子表现出免疫抑制的特性,如Fas配体(FasL),TRAIL和PD-L1诱导T细胞死亡,并通过表达NKG2D配体如MICA / B andRAET1 / ULBPs下调NK细胞活性。其它胎盘外泌体相关蛋白包括CD247,膜质TGFβ1,胎盘碱性磷酸酶(PLAP),妊娠特异性糖蛋白3以及滋养层糖蛋白5T4。

 

  外泌体的特点

 

针对外泌体及其内容物的分析可以揭示很多宿主细胞状况以及潜在的病理生理条件,例如癌症,神经系统疾病,心脏疾病,免疫失调和感染性疾病等。因此外泌体可被认为是潜在的生物标志物,甚至治疗试剂。目前实验技术如流式细胞术,免疫印迹,免疫荧光,电子显微术和PCR均被广泛用于研究外泌体的表面蛋白以及内容物。BioLegend公司可提供针对外泌体表面和内部蛋白质靶,其可用于免疫表型和分子特征分析外泌体。

 

免疫细胞来源的外泌体标记物


     因为外泌体的内容物可以指示其来源于何种细胞,因此可以根据特定类型外泌体对免疫细胞进行合理的推测。例如,来自于抗原呈递细胞的外泌体表达MHCⅠ,MHC II,粘附因子及共刺激因子,例如CD80和CD86。同样,NK细胞来源的外泌体包含穿孔素和颗粒酶B。

         BioLegend公司提供抗人,小鼠和大鼠等完整的抗体列表,针对多种靶蛋白(包括表面和细胞内),通过试验应用如流式细胞术,免疫印迹,免疫荧光和免疫组化等方法来确定外泌体的特征。浏览http://www.biolegend. com/cell_ markers找到免疫细胞特异性标记继而可以确定外泌体来源于何种细胞。


肿瘤细胞外泌体标记

 

肿瘤细胞和它们的环境之间的直接作用之所以在肿瘤发展进程中至关重要,其中重要的原因就是外泌体在细胞间信号传递中起关键作用。释放到细胞外环境的外泌体可以促进血管生成,肿瘤细胞增殖以及血栓形成,除此之外还有细胞外基质的重塑。下面表格中列举了常见肿瘤的一些外泌体标记。



神经系统疾病中的外泌体

 


    有研究证明,外泌体是神经系统的正常发育和生理环境的新型介质,在神经元发育和再生过程中发挥重要功能,并且作为中枢神经系统内神经元,少突胶质细胞,以及其他细胞间通信的介质。

另一方面,最近的研究表明,外泌体可以扩散与神经变性疾病相关的“有毒”形式的突变或错误折叠的蛋白质。这些蛋白包括β淀粉样蛋白,α突触核蛋白和朊病毒蛋白(PrP),他们分别导致阿尔茨海默氏病,帕金森氏症以及朊病毒病。

      BioLegend公司可提供针对多种靶蛋白的抗体,可以鉴定来自中枢神经系统中各种细胞类型的外泌体。



*BioLegend 产品用于外泌体鉴定发表的文献:


*表中所列蛋白指标BioLegend均有产品

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