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外泌体的来源和病理生理作用
外泌体由几乎所有类型的内皮细胞和癌细胞分泌,存在于不同的体液中,例如血浆、尿液、牛奶、唾液、羊膜、细支气管肺泡、滑膜以及腹水。在循环外泌体中,80-90%来自血小板、淋巴细胞、树突状细胞(DC)和其他免疫细胞。上皮细胞、巨噬细胞、肥大细胞、网织红细胞、神经元、B细胞、T细胞、少突胶质细胞、雪旺细胞和肿瘤细胞是容易研究的外泌体来源。
外泌体的囊泡组成完全取决于亲本细胞和体液,它是任何生物体中病理生理作用的指标。前列腺癌细胞(PC3)衍生外泌体和人胚胎肾细胞(HEK)衍生外泌体之间的整合素信号传导差异,PC3衍生的外泌体比HEK含有更多的mRNA。在其他研究中,乳源性外泌体已被报道为免疫调节诱导剂,乳源性外泌体用于口服紫杉醇。猪奶来源的外泌体可以促进肠上皮细胞的增殖,胆汁外泌体在胆管细胞增殖和病毒抑制中显示出显着的调节作用,肿瘤来源的外泌体在细胞和微环境的相互作用中发挥作用。脂肪细胞和HepG-2细胞也被报道为外泌体的来源,并显示出细胞和微环境通讯的相互作用。
外泌体通过自分泌、旁分泌或内分泌信号通路干预生理和病理条件下的细胞或器官串扰。外泌体在生物活性分子转运、免疫应答、抗原呈递、蛋白质质量调节、细胞稳态和细胞外基质重塑中起着关键作用。外泌体参与受体细胞中的mRNA转移和mRNA调节,甚至参与蛋白质翻译。因此,外泌体通过表面结合配体和表观遗传编程的直接刺激将信息从亲本细胞传递到邻近或靶细胞。
外泌体表面蛋白和囊泡内成分决定了外泌体的特定功能,通过促进有毒或有害细胞内成分(包括受损蛋白质、脂质或核酸)的释放来平衡大脑稳态和神经系统可塑性。外泌体蛋白转运蛋白在蛋白质运输中起作用,并通过去除过时和有毒成分来调节细胞内区室的稳态。外泌体是中枢神经系统(CNS)中星形胶质细胞和神经元之间通信的介质,还可以介导胰腺β细胞之间的信号传导,通过外周组织的胰岛素信号级联反应参与葡萄糖代谢和调节。外泌体介导心脏细胞之间的串扰,同时,心脏细胞来源的外泌体可以成为心血管系统稳态的信息标志物。源自心血管来源的外泌体也可以在血液和心包液中找到,这些液体和心包液在内分泌信号传导中起作用。尿外泌体有助于检测肾脏疾病和前列腺癌的潜在生物标志物。来自尿源干细胞的外泌体具有直接的生理作用,通过抑制半胱天冬酶-3过表达和增加肾小球内皮细胞增殖来抑制足细胞凋亡,促进血管再生并提高细胞存活率。源自尿外泌体的miRNA可作为高血压途径盐敏感性和逆盐敏感性的生物标志物,尿外泌体还将miRNA转移到肾小管细胞,并调节集合管细胞中的ROMK1钾通道水平。
外泌体还参与多种发病机制,包括自身免疫性疾病进展、肿瘤转移和感染传播,在神经元细胞之间运输病理性神经质蛋白,并在不同的神经退行性疾病中进化。同样,外泌体也通过胰岛素途径参与胰岛素抵抗和肥胖,脂肪组织来源的外泌体介导脂肪组织和巨噬细胞之间的通讯,并通过TLR4/TRIF途径在胰岛素抵抗中发挥作用。外泌体可能通过携带病原体来源的物质来加速或抑制细菌、病毒和疟疾感染的过程。
(ANEXT安龄生物科技研发中心)