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何为外泌体载运的“货物”一文解说
发布时间:2021-01-26     作者:axc   分享到:

外泌体是细胞主动向胞外分泌的最小的胞外囊泡,直径为40-160 nm,在电镜下观察呈杯状结构。外泌体的形成涉及两次膜内陷和包含腔内小囊泡(Intraluminal Vesicles, ILVs)的多泡体(Multivesicular Bodies, MVBs)其形成过程。最后,通过多泡体与细胞膜的融合,多泡体中的多个腔内小囊泡以直径约为40-160 nm大小的外泌体形式分泌出来。

外泌体载运的“货物”主要涉及以下方面,1)小分子**如******以及**炎**类;2)蛋白质类;3)核酸类(siRNA、miRNA、mRNA等);4)成像分子类等。

一、外泌体递送小分子**

有研究表明携带小分子**的外泌体可穿过血脑屏障。目前,已有纳米制剂被研发以解决**穿过血脑屏障的难题,但是这些纳米**在体内仍显示出毒性以及被快速清除的缺点。为了避免这类问题,聚乙二醇(PEG)的修饰赋予**在体内具有长循环的能力并降低单核巨噬细胞系统对**的摄取。尽管如此,这在一定程度上削弱了纳米**的靶向性,从而降低了纳米**在脑部位的积累。外泌体,作为体内生物合成的天然纳米囊泡,可被用于递送穿透血脑屏障以提高**的利用率,如图Fig. 2。在Bai的研究当中,这种天然的外泌体被用于包载罗丹明123、紫杉醇和阿霉素。**从斑马鱼的动物模型中得到,这种携带******的外泌体具有穿透血脑屏障将**递送到脑部能力。

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 二、外泌体递送蛋白质类

除了小分子**,外泌体也可对大分子**进行包载递送,譬如蛋白质。研究发现,帕金森疾病(简称PD)与脑部炎症、小胶质细胞的活化以及活性氧的分泌有关。一般地,PD患者的**氧化酶(如过氧化氢酶和超氧化物歧化酶)水平比较低。而这些酶在氧化应激以及神经变性的**作用中起到了重要的作用。与小分子**相似,这种蛋白质大分子**穿透血脑屏障也是一个阻碍。在一项研究中,装载有过氧化氢酶的外泌体成功地通过了血脑屏障并改善了PD的疾病状态(Fig. 1B)。通过模拟小鼠PD模型发现,这种携带过氧化氢酶的外泌体大量分布在小鼠的脑部,这更加证实了外泌体其通过血脑屏障的能力。

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三、外泌体递送核酸类

通过对外泌体的深入研究发现,核酸分子总是伴随着外泌体的生物合成过程。并且这些核酸分子往往种类众多,譬如siRNAmiRNAmRNA等。无论在正常的生理或者病理过程中,外泌体常携带核酸分子到靶细胞,从而诱导其遗传修饰。

 

三、外泌体的靶向修饰

对于****来说,具有靶向功能的**递送载体是很必要的。除此之外,对于能引起副作用的化疗手段而言,**的靶向递送显得格外重要。目前,关于外泌体用于**递送的研究已被大量报道,但是仅有一小部分的研究是利用靶向肽对外泌体进行表面修饰来实现**靶向递送的目的。

,科学家对外泌体的膜蛋白,即溶酶体相关膜蛋白2bLamp2b)进行了生物工程改造,并使其表达靶向肽。在确保将蛋白正确插入外泌体膜的同时,也避免了靶向肽序列的断裂。通过这种方法,可将靶向肽RVGiRGD成功地修饰在外泌体膜上,以实现大脑或者**部位的靶向递送。两项研究表明,在Lamp2b上插入靶向肽可**提高**的特异性,并且还可提高目标组织对外泌体的摄取。Ohno等人通过改造外泌体的供体细胞将GE11肽融合至血小板衍生的生长因子受体(PDGFR)其跨膜结构域中,得到具有特异性靶向能力的外泌体。

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