细胞外囊泡分离方法和鉴定技术

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细胞外囊泡分离方法和鉴定技术

来源：新医学作者：边素艳;刘宏斌

发布于：2019-10-15 共6322 字

　　摘　　　　　要：细胞外囊泡（EV）是细胞在静息或应激状态下释放的各种具有脂质双层膜结

构的囊泡总称。根据 EV 的生成方式、大小或功能不同，可以分为外泌体、微囊泡和凋亡小体

等不同亚群。EV 的体积小、密度低、分离难度大，而且不同的分离方法得到的 EV 理化性质不

同。目前对 EV 的认识尚不充分，鉴定方法也缺乏统一标准，是制约 EV 研究和应用转化的最

主要因素。该文就 EV 的分类、产生机制、特征以及 EV 的分离和鉴定方法进行综述，为 EV 的

研究提供参考。

　关键词：细胞外囊泡; 外泌体; 微囊泡; 分离; 鉴定;

　 Abstract 　：Extracellular vesicles(EV) are a variety of membrane vesicles consisting of lipid

bilayers released by cells in a resting or stress state. EV can be divided into different subgroups, such

as exosomes, microvesicles and apoptotic bodies according to the formation mode, size or function. It

is difficult to isolate EV because of its small volume and low density. Moreover, the physical and

chemical properties of EV vary after the isolation by different methods. Currently, insufficient

understanding of EV and lack of uniform criteria for identification are the main factors restricting the

research and translational application of EV. In this article, the classification, biogenesis mechanism

and characteristics of EV, as well as the isolation and identification methods of EV were reviewed to

provide reference for EV research.

　　 Keyword： Extracellular vesicle; Exosome; Microvesicle; Isolation; Identification;

细胞外囊泡(EV)是细胞在静息或应激状态下释放的各种具有脂质双层膜结构的囊泡总称,囊泡的

直径从数十纳米至数微米。几乎所有活细胞均可释放 EV,它们存在于各种生物流体中,如血液、

唾液、尿液以及细胞外环境等。

越来越多的证据表明,EV 中包含母细胞相关的蛋白质(如CD9、CD63、CD81、MHC-I 等)、脂

类、核苷酸[包括 DNA、信使 RNA(mRNA)、微小 RNA(miRNA)、环状 RNA(cirRNA)及其他非

编码 RNA]和糖等多种生物活性物质,通过靶细胞内化、受体-配体间相互作用或脂质膜融合等方

式,广泛参与细胞之间的信息传递,对维持各种生理过程至关重要,如免疫监视、凝血、干细胞维

护、组织修复等。此外,有研究发现 EV 还参与传染病和炎症、神经系统疾病和癌症等多种病理

过程,可用于监测疾病进展和治疗反应等,同时由于它们具有递送生物活性物质的功能,可开发成

为新的药物载体。这些 EV 的存在为多方位、多角度揭示疾病发生、发展机制提供了丰富的生

物学信息,有望成为生物医学研究和应用开发的技术平台[1]。近年来研究发现,间充质干细胞

(MSC)来源的 EV 具有与 MSC 相似的生物学效应,如减少细胞凋亡、减轻炎症反应、促进血管生

成、抑制纤维化、提高组织修复潜力等,而且易提取、改造,与干细胞移植相比致瘤风险低,在损

伤修复的生物学治疗中具有广阔应用前景[2]。

鉴于 EV 具有重要生物学功能、广阔的研究和应用前景,近年来对 EV 的研究呈指数性增长,作为

一个新兴领域受到学者的广泛关注。然而,由于 EV 的体积非常小,对其分离、观察和鉴定具有一

定的挑战性,寻找高效的EV 分离和鉴定方法是研究的前提。本文就上述问题进行文献综述,为

EV 的研究提供一定的参考。

　一、EV 的分类、产生机制及特征

根据 EV 的生成方式、大小或功能不同,可以分为起源于内吞途径的外泌体、质膜释放的微囊泡

和细胞凋亡产生的凋亡小体 3种亚群[1]。

3种EV 亚群的产生机制不同。外泌体起源于细胞的内涵体系统[2]。首先细胞膜内陷形成初级

内涵体,内涵体膜再次内陷形成多个腔内小泡,此时包含多个腔内小泡的内涵体即次级内涵体也

叫做多囊泡体。多囊泡体是真核细胞重要的蛋白运输与分拣中心,当多囊泡体与胞膜融合后,其

内的管腔状囊泡凹陷,以内出芽方式形成直径为 30～120 nm 颗粒状小囊泡,并释放入细胞外环境,

“ ”即外泌体。微囊泡是细胞质膜直接以出苞的方式向细胞外突出形成的大囊泡,直径为 100～

1000 nm。凋亡细胞的胞膜内陷,分割包裹核碎裂形成的染色质块(核碎片)和胞质,然后通过出苞

或起泡等方式,从细胞脱落形成一些大小不等的囊泡,即凋亡小体。此外,凋亡细胞内线粒体、内

质网等细胞器和胞质成分被内质网膜包裹形成自噬体,与凋亡细胞膜融合后,排出体外也可形成

凋亡小体,直径 800～5000 nm。这 3种EV 亚群的特征见表1。本文中 EV 主要指外泌体和微囊

泡。

EV 的组成成分并非随机的,研究表明,细胞在不同的状态分泌的 EV 内含物不同,每一个EV 都会

携带特定的分子信息,包装的独特分子构成决定了要传递给受体细胞的细胞外信号的类型,而且

由一个复杂的分选系统来决定那些分子能够进入细胞外囊泡[3]。4种不同的机制可用于描述这

“ ”种货物装载方式:转运需要的内涵体分选复合物(ESCRT)机器及相关蛋白质、大量脂质、高阶

聚化反应、通过神经酰胺分离成微区。

表1 3 种EV 亚群的主要特征

二、分离方法

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摘要：

细胞外囊泡分离方法和鉴定技术来源：新医学作者：边素艳;刘宏斌发布于：2019-10-15共6322字　　摘　　　　　要：细胞外囊泡（EV）是细胞在静息或应激状态下释放的各种具有脂质双层膜结构的囊泡总称。根据EV的生成方式、大小或功能不同，可以分为外泌体、微囊泡和凋亡小体等不同亚群。EV的体积小、密度低、分离难度大，而且不同的分离方法得到的EV理化性质不同。目前对EV的认识尚不充分，鉴定方法也缺乏统一标准，是制约EV研究和应用转化的最主要因素。该文就EV的分类、产生机制、特征以及EV的分离和鉴定方法进行综述，为EV的研究提供参考。　关键词：细胞外囊泡;外泌体;微囊泡;分离;鉴定;　Abstrac...

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