外泌体分离、表征方法及其在环境毒理学中的应用研究进展

董平轩，崔淑芹，杨朝，尹文英，朱俊宇，童明琼

德州学院医药与护理学院，山东德州253023

1983年，JOHNSTONE等［1］在绵羊网织红细胞上清液中首次发现囊泡状结构，并将其命名为exosome，即外泌体［2］。外泌体是一类由细胞分泌的直径30～150 nm脂质双分子层囊泡，膜内含有蛋白质、脂类、mRNA、miRNA和代谢物等［3］。外泌体密度介于1.13～1.21 g/cm³，最早形成于细胞胞吞形成的早期内体，早期内体再内凹形成管腔内囊泡，管腔内囊泡进一步形成多泡小体，多泡小体与细胞膜融合被分泌出去，形成外泌体［3-4］。几乎所有细胞都能产生外泌体，外泌体可从各种体液和肿瘤等实体组织中分离出来［4］。研究［4］显示，外泌体参与免疫反应、病毒感染、心脑血管疾病和癌症等生理病理过程。VALADI等［5］发现，鼠肥大细胞分泌外泌体将其携带的mRNA传递给人肥大细胞，并翻译成蛋白质。外泌体还通过其携带的mi RNA调节靶细胞mRNA水平。研究［6］发现，外泌体通过其携带的调节神经回路发育信号分子，使受疾病影响的脑细胞恢复正常。近期研究［7］显示，来自新冠病毒肺炎（COVID-19）重症患者肺细胞外泌体参与了病毒侵染和免疫逃逸过程。外泌体成分反映了供体细胞的状态，因此分析外泌体可实现对癌症等疾病的早期诊断［4］。外泌体还因其毒性低、无免疫原性和渗透力好等优势，在miRNA、抗体和化疗药物等药物递送中具有巨大应用潜力［4］。在环境污染物的毒性和机理研究中，外泌体及其内含物也被作为生物标志物或用于阐释致病机理的模型。因此，需要开发简单、快速、高通量且不破坏外泌体结构的分离方法和更准确的表征方法，有利于其后期功能研究和应用。……