外泌體的四大功能
隨著對外泌體越來越深入的研究,人們發現它發揮的作用可涉及多個領域,如免疫調控、腫瘤相關治療、肝臟炎癥及中樞系統感染性疾病等。
近年來,間充質干細胞來源外泌體已被鑒定為細胞間信息交流的潛在載體,外泌體相關的科學研究正在再生醫學領域中大放光彩,關于外泌體的研究也有了突飛猛進的發展,外泌體在間充質干細胞修復損傷組織和組織再生中起到的關鍵作用而得到越來越多的重視。
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外泌體的四大功能
外泌體具有多種生物學功能,主要可分為以下幾點。
清除廢棄物質
在過去,外泌體一直被認為是細胞代謝的廢棄物。后來,研究發現外泌體可將網織紅細胞成熟過程中多余的轉鐵蛋白受體清除。紅細胞成熟過程中會釋放外泌體,外泌體中富含大量轉鐵蛋白受體,而轉鐵蛋白受體可通過與熱休克同源70KD蛋白相互作用而從紅細胞表面消失。
介導細胞間信息傳遞
細胞之間存在信息交流,它是多細胞生物中的關鍵過程,通常通過直接的細胞接觸或分泌旁分泌因子轉移來實現。外泌體作為間充質干細胞旁分泌的重要產物之一,是細胞交流過程中傳遞信息的一種關鍵物質,同樣也被越來越多的研究證實在此活動中的重要性。
細胞內傳遞蛋白質以取代功能失調蛋白并調節細胞信號通路已被認為是調控細胞功能和治療疾病的最直接和有效的途徑。利用生物素鍵合外泌體可有效傳遞蛋白質和生物素結合物,突出了含疊氮外泌體胞內傳遞的優勢和多功能性,該策略應易于適應各種親和素融合或生物素結合藥物的傳遞。
產生免疫耐受
外泌體的體積微小,因此不易被機體免疫細胞識別和清除而表現出低免疫狀態。樹突狀細胞是免疫系統中的重要細胞,研究發現由未成熟的樹突狀細胞釋放的外泌體是介導自身免疫耐受的重要中介之一。
由外泌體呈遞的供體MHC抗原可以調節同種異體移植排斥,并以供體特異性方式延長同種異體移植的存活時間,說明外泌體可以刺激或調節抗原特異性免疫反應。
作為腫瘤治療疫苗
癌癥治療需要具有低免疫原性和毒性的靶向藥物遞送載體,利用抗癌藥物治療腫瘤是抑制腫瘤的重要方法之一。
外泌體是治療腫瘤疾病的一種新興潛在手段。通過研究外泌體在紫杉醇(PTX)釋放機制中的作用,發現用紫杉醇處理間充質干細胞后,間充質干細胞可以通過吸收和釋放紫杉醇從而獲得強大的抗腫瘤活性,進一步研究發現該藥物被內化在間充質干細胞來源外泌體中并產生一定積累。
裝載有紫杉醇的SR4987細胞(SR4987PTX)可分泌大量的紫杉醇,SR4987PTX來源外泌體對人胰腺癌細胞(CFPAC-1)具有很強的抗增殖活性,證明間充質干細胞能夠通過外泌體包裝和遞送紫杉醇,成功為外泌體運載抗癌藥物進行體內腫瘤治療奠定了基礎。
研究發現通過化學轉染使小鼠未成熟樹突狀細胞來源外泌體表面含有Lamp2b,并與av整合蛋白特異性iRGD肽結合,從而可促進腫瘤的靶向性。靜脈注射含阿霉素的iRGD-外泌體可將阿霉素傳遞到BALB/c裸鼠的腫瘤組織中,其能夠抑制腫瘤生長而無明顯毒性。
通過靶向配體修飾的外泌體可治療性地將阿霉素遞送至腫瘤,因此在臨床應用中具有巨大的潛在價值。
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