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何為外泌體載運的“貨物”一文解說
發布時間:2021-01-26     作者:axc   分享到:

外泌體是細胞主動向胞外分泌的最小的胞外囊泡,直徑為40-160 nm,在電鏡下觀察呈杯狀結構。外泌體的形成涉及兩次膜內陷和包含腔內小囊泡(Intraluminal Vesicles, ILVs)的多泡體(Multivesicular Bodies, MVBs)其形成過程。最后,通過多泡體與細胞膜的融合,多泡體中的多個腔內小囊泡以直徑約為40-160 nm大小的外泌體形式分泌出來。

外泌體載運的“貨物”主要涉及以下方面,1)小分子**如******以及**炎**類;2)蛋白質類;3)核酸類(siRNA、miRNA、mRNA等);4)成像分子類等。

一、外泌體遞送小分子**

有研究表明攜帶小分子**的外泌體可穿過血腦屏障。目前,已有納米制劑被研發以解決**穿過血腦屏障的難題,但是這些納米**在體內仍顯示出毒性以及被快速清除的缺點。為了避免這類問題,聚乙二醇(PEG)的修飾賦予**在體內具有長循環的能力并降低單核巨噬細胞系統對**的攝取。盡管如此,這在一定程度上削弱了納米**的靶向性,從而降低了納米**在腦部位的積累。外泌體,作為體內生物合成的天然納米囊泡,可被用于遞送穿透血腦屏障以提高**的利用率,如圖Fig. 2。在Bai的研究當中,這種天然的外泌體被用于包載羅丹明123、紫杉醇和阿霉素。**從斑馬魚的動物模型中得到,這種攜帶******的外泌體具有穿透血腦屏障將**遞送到腦部能力。

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 二、外泌體遞送蛋白質類

除了小分子**,外泌體也可對大分子**進行包載遞送,譬如蛋白質。研究發現,帕金森疾病(簡稱PD)與腦部炎癥、小膠質細胞的活化以及活性氧的分泌有關。一般地,PD患者的**氧化酶(如過氧化氫酶和超氧化物歧化酶)水平比較低。而這些酶在氧化應激以及神經變性的**作用中起到了重要的作用。與小分子**相似,這種蛋白質大分子**穿透血腦屏障也是一個阻礙。在一項研究中,裝載有過氧化氫酶的外泌體成功地通過了血腦屏障并改善了PD的疾病狀態(Fig. 1B)。通過模擬小鼠PD模型發現,這種攜帶過氧化氫酶的外泌體大量分布在小鼠的腦部,這更加證實了外泌體其通過血腦屏障的能力。

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三、外泌體遞送核酸類

通過對外泌體的深入研究發現,核酸分子總是伴隨著外泌體的生物合成過程。并且這些核酸分子往往種類眾多,譬如siRNAmiRNAmRNA等。無論在正常的生理或者病理過程中,外泌體常攜帶核酸分子到靶細胞,從而誘導其遺傳修飾。

 

三、外泌體的靶向修飾

對于****來說,具有靶向功能的**遞送載體是很必要的。除此之外,對于能引起副作用的化療手段而言,**的靶向遞送顯得格外重要。目前,關于外泌體用于**遞送的研究已被大量報道,但是僅有一小部分的研究是利用靶向肽對外泌體進行表面修飾來實現**靶向遞送的目的。

,科學家對外泌體的膜蛋白,即溶酶體相關膜蛋白2bLamp2b)進行了生物工程改造,并使其表達靶向肽。在確保將蛋白正確插入外泌體膜的同時,也避免了靶向肽序列的斷裂。通過這種方法,可將靶向肽RVGiRGD成功地修飾在外泌體膜上,以實現大腦或者**部位的靶向遞送。兩項研究表明,在Lamp2b上插入靶向肽可**提高**的特異性,并且還可提高目標組織對外泌體的攝取。Ohno等人通過改造外泌體的供體細胞將GE11肽融合至血小板衍生的生長因子受體(PDGFR)其跨膜結構域中,得到具有特異性靶向能力的外泌體。

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