【正文】 蛋白質(zhì)、核酸(DNA、mRNA及microRNA、lncRNA、circRNA等noncodingRNA)等多種母細胞來源的生物活性成份，這些信息物質(zhì)包裹在囊泡中或攜帶于膜上。目的：就細胞外囊泡定義分類、形成釋放過程、分離鑒定方法、生物學意義及其在臨床疾病和生物醫(yī)學研究中應用等方面的最新進展作一綜述。 專業(yè)資料整理分享 細胞外囊泡研究新進展王 琎1，陳建英2(1廣東醫(yī)科大學研究生院，廣東省湛江市 524001；2廣東醫(yī)科大學附屬醫(yī)院心內(nèi)三區(qū)，廣東省湛江市 524001)引用本文：王琎，陳建英. 細胞外囊泡研究新進展[J].中國組織工程研究，2017，21(4):621626.DOI:: 0000000344943898(王琎)文章快速閱讀：細胞外囊泡的生物學意義：綜述分析近年相關(guān)研究進展文獻檢索細胞外囊泡概念及一般生物學特性分離提取及鑒定方法 在生物醫(yī)學研究中的意義文題釋義：細胞外囊泡：是由脂質(zhì)雙分子層包繞形成的球狀膜性囊泡，是細胞自發(fā)或在一定條件下釋放出的一種亞細胞成份，實質(zhì)上是一組納米級顆粒，近年來學界研究的熱點，包括外泌體、膜微粒及微囊泡等。方法：由第一作者在PubMed、CNKI等數(shù)據(jù)庫中進行文獻檢索，關(guān)鍵詞為”Extracellular Vesicles，exosome，microvesicle，microparticle”及“細胞外囊泡、外泌體、微囊泡、膜微?！?。他們參與炎癥免疫反應、細胞間信號通訊、細胞存活與凋亡、血管新生、血栓形成、自噬等，在生理狀態(tài)維持及疾病的進程中發(fā)揮重要作用。 2Third Department of Cardiology, Affiliated Hospital of Guangdong Medical University, Zhanjiang 524001, Guangdong Province, China)王琎，女，1989年生，漢族，河南省人，碩士。 Autophage。Wolf等[2]在1967年報道活化血小板能釋放富含磷脂的細胞膜來源的微粒，并具有促凝血作用的，將其命名為血小板塵埃。學者們意識到這些細胞外囊泡攜帶有膽固醇、鞘磷脂、磷脂酰絲氨酸、神經(jīng)節(jié)苷脂等脂類物質(zhì)，并富含多種蛋白質(zhì)和RNA等生物活性物質(zhì)，在細胞間信號通訊中有重要作用，參與細胞存活與凋亡、血管新生、血栓形成、炎癥免疫反應等，在生理狀態(tài)維持及疾病的進程中發(fā)揮重要作用[7]。1 資料和方法 Data and methods 資料來源 由第一作者應用計算機檢索CNKI 數(shù)據(jù)庫和PubMed數(shù)據(jù)庫相關(guān)文獻。②同一領(lǐng)域的細胞外囊泡研究文獻選擇近期發(fā)表或權(quán)威、專業(yè)雜志的文獻。對CNKI、PubMed數(shù)據(jù)庫中2006至2016年的文獻進行計算機檢索將共44篇文獻納入分析全體作者共同篩選圖1 文獻檢索流程2 結(jié)果 Results 細胞外囊泡定義分類 細胞外囊泡是由脂質(zhì)雙分子層包繞形成的球狀膜性囊泡，由細胞分泌產(chǎn)生，分子直徑在4 000 nm間，其中包括外泌體、膜微粒、微囊泡及凋亡小體等，外泌體定義較為明確[1213]。見圖2。胞活化、氧化應激、細胞癌性轉(zhuǎn)化、放射損傷、細胞死亡和(或)凋亡等[16]，如骨髓間充質(zhì)干細胞經(jīng)低氧或低營養(yǎng)誘導后會分泌釋放細胞外囊泡[17]。其形成釋放過程是，母細胞釋放顆粒物質(zhì)到質(zhì)膜內(nèi)陷形成的核內(nèi)體腔內(nèi)囊泡中，含有腔內(nèi)囊泡的核內(nèi)體成為次級核內(nèi)體，也稱作多囊泡胞內(nèi)體或多泡小體。形成過程相對簡單，是直接通過出芽方式從母細胞膜表面脫落產(chǎn)生，大小不均一，高表達磷脂酰絲氨酸，沒有特定的表面分子標記物，但和外泌體一樣表達母細胞來源的表面標記物[22]。 細胞外囊泡分離提取和鑒定方法 目前，學界普遍認同差速離心法是提取細胞外囊泡的標準方法[23]。免疫磁珠分選技術(shù)則是利用抗原抗體特異性結(jié)合的原理，用包被抗標記物抗體的磁珠與細胞外囊泡孵育后結(jié)合，這樣就能將特定的細胞外囊泡分選出來。其中包括：蛋白免疫印跡、流式細胞學、酶聯(lián)免疫吸附分析、動態(tài)光散射、透射電鏡檢查法、納米顆粒跟蹤分析技術(shù)。這些蛋白質(zhì)分子部分是酶類，酶催化具有高效性，能夠放大其效應，相比RNA，進入內(nèi)皮細胞的蛋白質(zhì)能夠即時迅速發(fā)揮作用，在維持血管新生以及維持血管功能及修復損傷組織等方面起主要作用。且一個miRNA能夠調(diào)控多個mRNA，而一個mRNA能同時被多個miRNA調(diào)控，目前已知miRNA的功能有調(diào)控細胞的增殖、分化和代謝，并與心血管疾病、腫瘤、白血病等疾病的發(fā)生、發(fā)展有著密切聯(lián)系。Chen等[19]的一項人臍帶間充質(zhì)干細胞來源的微囊泡成血管相關(guān)蛋白分析中關(guān)于細胞外囊泡中蛋白質(zhì)成分分析也有類似發(fā)現(xiàn)，目前這種現(xiàn)象發(fā)生的機制仍不明確有待進一步研究。第3種，通過內(nèi)陷以類似胞吞作用的機制將信息直接傳遞給靶細胞(圖3)。類風濕性關(guān)節(jié)炎患者關(guān)節(jié)滑液來源的纖維母細胞分泌的細胞外囊泡攜帶的TNFα結(jié)合于T淋巴細胞后抵抗機體活化誘導的細胞死亡，從而加重關(guān)節(jié)炎癥狀[32]。胎盤來源的細胞外囊泡攜帶有自然殺傷淋巴細胞和其他免疫系統(tǒng)組分的抑制性配體，從而對胎兒起免疫保護作用。 細胞外囊泡能作為標記物診斷疾病、評估預后 細胞外囊泡有望作為一種非侵入性標記物，在心血管疾病、腎臟疾病、中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病診斷以及癌癥等的早期篩查等方面起重要作用。Fleitas等[35]指出循環(huán)血流中的EMP可作為判斷終末期非小細胞肺癌預后指標。 細胞外囊泡能作為藥物或藥物載體發(fā)揮治療作用 近幾年來研究證實干細胞來源的細胞外囊泡有著類似于干細胞的生物學功能同時兼具其他眾多優(yōu)點，如體積小、易穿透生物膜、免疫原性低等，且其特殊的脂質(zhì)雙分子層膜性結(jié)構(gòu)可保護其內(nèi)容物的降解，同時抵擋RNAse對核酸的破壞，保證其生物學活性?？蓽p輕肺小動脈壁的增生肥厚，減輕肺血管狹窄及重構(gòu)，改善肺血流動力學異常，從而有效降低肺動脈壓力，提高肺動脈高壓實驗大鼠生存質(zhì)量及存活率?；诩毎饽遗荻M行的免疫療法越來越引人注意，有學者提出有望將其作為“疫苗”用于預防傳染性疾病，但目前還缺乏臨床實驗數(shù)據(jù)。3 小結(jié) Conclusion到目前為止，細胞外囊泡尚有許多功能不為人知，已有的實驗研究結(jié)果表明細胞外囊泡能將其攜帶的脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、gDNA、mRNA及microRNA等noncodingRNA釋放到受體細胞，作用于多個分子靶點改變受體細胞功能。在臨床應用之前，細胞外囊泡的生物分布和持續(xù)生物效應，安全應用領(lǐng)域范圍和有效劑量等也有待大量研究驗證。倫理問題：文章內(nèi)容不涉及倫理問題。論文中涉及的原始圖片、數(shù)據(jù)(包括計算機數(shù)據(jù)庫)記錄及樣本已按照有關(guān)規(guī)定保存、分享和銷毀，可接受核查。4 參考文獻 References [1] Chargaff E, West R. The biological significance of the thromboplastic protein of blood. J Biol Chem. 1946。33:967978.[5] Johnstone RM, Adam M, Hammond JR, et al. Vesicle formation during reticulocyte maturation. Association of plasma membrane activities with released vesicles (exosomes). J Biol Chem. 1987。4:28388.[9] Yang Y, Li YY. Exosomal transfer of miR30a between cardiomyocytes regulates autophagy after hypoxia. J Mol Med .2016。140(19):66316642.[13] Yin M, Loyer X, Boulanger CM. Extracellular vesicles as new pharmacological targets to treat atherosclerosis. Eur J Pharmacol. 2015。2015:524817.[16] Kalra H, Simpson RJ, Ji H, et al. Vesiclepedia: a pendium for extracellular vesicles with continuous munity annotation. PLoS Biol. 2012。2:20360. [19] Chen JY, Liu ZJ, Hong MM, et al. Proangiogenic Compositions of Microvesicles Derived from Human Umbilical Cord Mesenchymal Stem Cells. PLoS One. 2014。 27:3139.[23] Sunkara V, Woo HK, Cho YK. Emerging techniques in the isolation and characterization of extracellular v