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一文读懂
外泌体（exosome）是由细胞内多泡体(multivesicular body，MVB) 与细胞膜融合后，释放到细胞外基质中的膜性囊泡。外泌体天然存在于体液（如血液、唾液、尿液和母乳）中，直径约为30-150nm，膜内包含了多种蛋白质、脂质、核酸等生物大分子。外泌体能作为细胞间通讯的载体将这些分子从一个细胞传递到另一个细胞，从而实现细胞间的信息交流和功能调控。当外泌体释放到体液中，可以通过循环系统传播到其他细胞和组织，从而产生远程调控作用，如参与免疫应答、组织修复、疾病发生等过程。
在多年的研究历程中，外泌体逐渐揭开了神秘的面纱。最初，它们被视为细胞分泌的“废物袋”，但随着研究的不断深入和扩展，我们逐渐认识到外泌体在生物信息传递中扮演着重要的角色。
1983年，外泌体于绵羊网织红细胞中被发现；
1987年Johnstone将其命名为“exosome”；
1996年，G.Raposo发现类似B淋巴细胞能分泌抗原提呈外泌体，这种外泌体携带MHC-Ⅱ类分子、共刺激因子和粘附因子；
1998年，L.Zitvogel等人发现，树突细胞 (DCcell)能产生抗原提呈的外泌体；
2010年，H.Valadi等人发现，细胞之间可以通过外泌体中的RNA来交换遗传物质；
2013年，美国科学家Jamesh和Randy、德国科学家Thomas发现细胞外泌体运输调控机制，使得外泌体研究达到新的高度，并获得了2013年诺贝尔医学奖；
2015年，JHuan等人证实了急性髓细胞白血病（AML）的外泌体在白血病的骨髓微环境中具有抑制造血干细胞的功能。同年，诱导多能干(iPS)细胞的外泌体可以在心肌细胞受到急性心肌缺血（MIR）影响时，给心肌细胞传送保护信号；
2016年-至今，外泌体研究广泛分布在干细胞、免疫、microRNA、靶向给药、癌症的诊断及治疗等都是热门研究领域。
图1.外泌体的标记物及功能[1]
外泌体的形成机制
目前外泌体的具体形成机制尚不清楚，现有的研究认为，不同类型的细胞形成外泌体的过程可能是类似的。这个过程通常始于细胞内吞作用，产生小囊泡。这些小囊泡会逐渐融合形成早期核内体，然后转化为晚期核内体。随着胞质内含有miRNA、酶分子、热休克蛋白等多种“货物”的进入，晚期核内体会产生许多内部小囊泡（intraluminal vesicles，ILVs），最终演变成多泡体（multivesicular body，MVB）。随后，这些小囊泡会被释放到胞外，形成外泌体。
图2.外泌体的生物学发生及异质性[1]
外泌体与受体的作用机制
图3.外泌体功能作用机制[1]
这些机制可能在不同情境下以不同方式发挥作用，具体取决于细胞类型、外泌体的成分以及细胞间通信的需要。外泌体的进一步研究有望揭示更多关于这些机制的细节。
外泌体的分离方法多种多样，每种方法都有其适用的情境和限制，选择合适的分离方法应根据研究的具体要求和资源来进行。随着外泌体领域的研究不断发展，不同的方法也在不断改进和完善，以更好地满足不同研究需求。
优点：目前被认为是外泌体提取的”金标准“，提取的外泌体纯度较高，可以从各种体液和细胞培养上提取外泌体。
缺点：过程耗时较长，需要高性能的离心机设备，不适合大规模样本处理。
优点：提取的外泌体纯度较高，能够分离不同密度的外泌体亚群。
缺点：操作繁琐，需要准备多个密度梯度，耗时较长，也不适合大规模样本处理。
优点：简单、高效，不需要特殊设备，不影响外泌体的生物活性。
缺点：外泌体可能会阻塞过滤孔，导致膜的寿命减短，分离效率较低。
优点：可以选择性地提取特定亚群的外泌体，适用于富含特定蛋白质的外泌体的提取。
缺点：提取的外泌体产量较低，依赖于特定抗体，可能会引入偏差。
优点：简单易行，不需要特殊设备，适用于大规模提取。
缺点：外泌体和杂蛋白容易聚集在一起，纯度较低，可能会影响外泌体的生物活性。
优点：分离效率高，适用于小样本量的提取，分离速度较快。
缺点：耗时较长，不适合大规模样本处理，需要特定设备和柱子。
优点：分离速度快，纯度高，适用于微量样本，集成度高。
缺点：制作工艺复杂，产量较低，不适合大规模样本处理。
优点：操作简便，不需要特殊设备，适用于小规模样本处理。
缺点：市场上产品品质不一，不适用于大规模样本处理，成本较高。
这些方法各有优劣，选择合适的方法取决于实验需求、样本类型、设备和预算等因素。研究者需要综合考虑这些因素来确定最适合其研究的外泌体提取方法。
外泌体和微泡由于本身都是细胞释放的小囊泡，大小和表面标记可能会有重叠，而外泌体的纯度、数量和完整性是后续实验的前提，因此需要对外泌体样品进行评估鉴定。外泌体鉴定的方法多种多样，以下是一些常见的方法以及它们的优缺点。
优点：可以直观观察外泌体的形态和大小，用于确认其存在。
缺点：不能提供外泌体的分子信息，需要高昂的设备和技术。
优点：用于检测外泌体中的特定蛋白质，定量性强。
缺点：需要具体的抗体，不适用于全面分析。
优点：可用于鉴定外泌体中的蛋白质、RNA等分子。
缺点：设备昂贵，分析复杂，需要高技术水平。
优点：用于分析外泌体表面标志物，可以同时进行多参数分析。
缺点：不能提供关于外泌体内容的详细信息。
优点：通过标记外泌体表面进行实时追踪，用于定性和定量分析。
缺点：无法提供外泌体内容的分子信息。
优点：可用于根据颗粒大小分离外泌体，可获得相对高纯度的外泌体。
缺点：耗时较长，不适用于大规模分离。
优点：根据密度分离外泌体，可获得高纯度的样品。
缺点：操作繁琐，耗时较长。
优点：通过特定抗体捕获外泌体，可获得高特异性的样品。
缺点：产量有限，不适用于大规模提取。
优点：操作相对简单，可以用于大规模提取，不影响外泌体生物活性。
缺点：可能会堵塞滤膜，产量较低。
优点：高效、高纯度、自动化，适用于小样本量。
缺点：制备复杂，外泌体产量有限。
优点：操作简便，适用于初学者，适用于高通量分析。
缺点：产品质量不一。
每种方法都有其优劣性，选择合适的方法应根据研究目的、可用资源、样本量等因素进行考虑。通常，研究人员可能需要使用多种方法来综合鉴定和分析外泌体，以确保得到准确和全面的信息。
外泌体的应用非常广泛，涵盖了多个领域，以下是一些主要的外泌体应用。
实验内容：分离患者体液（如血液、尿液）中的外泌体，分析其中的miRNA、蛋白质等分子，以寻找癌症标志物。同时，研究人员可以将药物封装在外泌体中，通过外泌体递送系统将药物送达到癌细胞内，以提高治疗效果。
实验内容：研究外泌体如何影响免疫系统的功能，包括T细胞活性、免疫反应的抑制或激发等。可以通过培养免疫细胞并暴露于外泌体来研究这些效应。
实验内容：研究神经元释放的外泌体如何在神经系统内传递信息，包括神经退行性疾病中的作用。这可能涉及到对大脑组织或细胞培养中的外泌体进行分析。
实验内容：分析外泌体中的生物标志物，如miRNA、蛋白质等，以用于心血管疾病的诊断。此外，研究人员也可以研究外泌体在心血管修复中的潜力。
实验内容：使用外泌体来促进干细胞的再生和修复能力，例如，外泌体可以用于加速心脏组织修复。研究人员可以通过分析外泌体的组成来研究其在干细胞治疗中的作用。
实验内容：研究外泌体在炎症和自身免疫疾病中的作用机制，包括外泌体对免疫细胞的影响以及其潜在的治疗应用。
实验内容： 将药物封装在外泌体中，以提高药物的生物利用度和效力。研究人员可以通过分析外泌体的结构和药物释放机制来优化外泌体作为药物递送系统的性能。
这些是外泌体应用领域的一些示例，这个领域仍在不断发展，因此可能还有许多新的应用领域和研究方向等待探索。
外泌体研究领域正迅速发展，未来的发展趋势和研究方向包括以下几个方面：
未来趋势：外泌体中的生物标志物（如miRNA、蛋白质等）将被更广泛地用于各种疾病的早期诊断和预后评估。
研究方向：寻找新的外泌体标志物，研究它们在癌症、心血管疾病、神经退行性疾病等疾病中的潜在应用。
未来趋势：外泌体将被更广泛地用作药物递送系统，以提高药物的生物利用度和效力，并减少副作用。
研究方向：研究如何有效地装载药物到外泌体中，以及如何实现靶向递送，以最大程度地提高治疗效果。
未来趋势：研究外泌体的生物合成机制、分泌调控、作用机制等基础生物学问题将进一步深化。
研究方向：探索外泌体的生成和释放机制，以及其在细胞间通讯和信号传导中的作用。
未来趋势：外泌体将被更广泛地用于免疫治疗，包括癌症免疫治疗和自身免疫疾病治疗。
研究方向：研究外泌体如何调节免疫应答，以及如何设计外泌体为免疫治疗提供最佳效果。
未来趋势：外泌体将被更广泛地用于组织工程和再生医学，以促进组织修复和再生。
研究方向：研究外泌体如何促进干细胞的分化和组织修复，以及如何应用于器官移植和组织工程。
未来趋势：新的分离、分析和检测技术将不断涌现，以提高外泌体研究的效率和准确性。
研究方向：开发更快速、更灵敏、更经济的外泌体提取和分析技术，以满足研究需求。
未来趋势：建立外泌体研究的标准化方法和临床应用指南，以确保研究结果的可重复性和临床可应用性。
研究方向：制定外泌体研究的标准操作程序（SOP）和质量控制标准，推动其在临床医学中的应用。
总的来说，外泌体研究领域将继续在多个方向上迅速发展，以应对医学和生物学领域的挑战，从而推动外泌体在诊断、治疗和基础生物学研究中的应用。这些发展趋势将有助于深化我们对外泌体的了解，并为未来的医学和生物医学研究提供新的机会和解决方案。
产品名称 | 规格 | 货号 |
Hieff®Quick exosome isolation kit(for Cell Culture Media) 细胞培养上清外泌体快速抽提试剂 | 25 mL/50 mL | |
Hieff®Quick exosome isolation kit Plus(for Cell Culture Media) 细胞培养上清外泌体快速提取分离试剂盒 | 10 T/20 T | |
Hieff®Quick exosome isolation kit Plus(for Serum/Plasma) 血清/血浆外泌体快速提取分离试剂盒Plus | 30 T | |
Hieff®Quick exosome isolation kit（for Serum/Plasma）血清/血浆外泌体快速抽提试剂盒 | 30 mL | |
Exosome Protein Assay kit for Western Blot 外泌体蛋白检测试剂盒 | 5 T | |
Hieff®high purity exosome isolation kit（ for Serum/Plasma）高纯度血清/血浆外泌体快速抽提试剂盒 | 10 T/20 T | |
Hieff®Quick exosome isolation kit Plus(for Body Fluids) 体液外泌体快速提取分离试剂盒Plus | 10 T/30 T | |
Hieff®Quick exosome isolation kit（for Body Fluids）体液外泌体快速抽提试剂盒 | 10T/30T | |
Hieff®Quick exosome isolation kit Plus (for Urine) 尿液外泌体快速抽提试剂盒Plus | 5 T/20 T | |
Hieff®Quick exosome isolation kit Plus(for Milk) 乳液外泌体快速提取分离试剂盒Plus | 20 T | |
Exosome-depleted Fetal Bovine Serum 无外泌体胎牛血清 | 50 mL | |
Exosome RNA Isolation Kit 外泌体RNA分离试剂盒 | 30 T/50 T | |
Exosome DNA Isolation Kit 外泌体DNA分离试剂盒 | 30 T/50 T | |
Calnexin Rabbit pAb | 50 μL/100 μL | |
CD9 Rabbit pAb | 50 μL/100 μL | |
CD9 Rabbit mAb | 50 μL/100 μL | |
CD63 Rabbit pAb | 50 μL/100 μL | |
CD63 Rabbit mAb | 50 μL/100 μL | |
CD81 Rabbit mAb | 50 μL/100 μL | |
Hsp70 1A Mouse mA | 50 μL/100 μL | |
TSG101 Rabbit pAb | 50 μL/100 μL | |
TSG101 Rabbit mAb | 50 μL/100 μL |
参考文献：
[1]Kalluri R, LeBleu V S. The biology, function, and biomedical applications of exosomes[J]. Science, 2020, 367(6478).
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