外泌體是一種直徑為30至150nm的膜分泌型囊泡狀結構，其拓撲結構與細胞類似，并富含特定的蛋白質、脂質、核酸和多糖復合物。這些微小的細胞器由幾乎所有類型的細胞產生并釋放，自然存在于多種體液中，如腦脊液、唾液、肺泡灌洗液、乳汁、尿液和血液等。

外泌體的生成過程是通過細胞膜上的出芽方式進行的，其中含有一系列與細胞膜密切相關的高階寡聚蛋白復合物，展現出顯著的分子異質性。這一過程不僅是蛋白質質量控制的重要機制，而且外泌體在釋放到細胞外后，具備多重生物活性，如重塑細胞外基質、向其他細胞傳遞信號和分子等。這種細胞間的囊泡運輸途徑在人類健康和疾病的多個領域都發(fā)揮著關鍵作用，包括發(fā)育、免疫響應、組織穩(wěn)態(tài)維持、癌癥發(fā)展和神經退行性疾病?；谕饷隗w的這些獨特特性和功能，當前正被積極研究并開發(fā)為多種疾病模型的治療劑，預示著其在未來醫(yī)學領域的廣闊應用前景。

圖1. 外泌體系統(tǒng)

（圖片來自《Science》）

外泌體發(fā)展史

外泌體首次于1983年在綿羊網織紅細胞中被發(fā)現，后于1987年被Johnstone命名為“Exosome”。隨后多年不斷發(fā)現外泌體存在于一系列細胞類型中。2007年發(fā)現細胞之間可以通過外泌體中的RNA來交換遺傳物質，這一發(fā)現揭示了外泌體在細胞間通訊中的重要作用，為后續(xù)的深入研究奠定了基礎。2013年，細胞內部囊泡（外泌體等）運輸調控機制獲“諾貝爾生理或醫(yī)學獎”，使外泌體的研究達到全新的高度。隨著研究的深入，科學家們發(fā)現外泌體在白血病和心肌缺血等疾病的治療中發(fā)揮著重要作用。這為這些疾病的治療提供了新的思路和方法。自2016年至今，外泌體在靶向給藥、癌癥診斷及治療等生物醫(yī)學領域得到了廣泛的研究。

外泌體的生物發(fā)生

外泌體從核內體和質膜中萌發(fā)。外泌體的生物發(fā)生有幾種模式：（1）細胞質膜內陷，形成包裹細胞外成分和細胞質膜蛋白的早期內涵體（ESEs），這些ESEs可以與其他細胞器發(fā)生物質交換，或者不同ESEs之間融合形成晚期內涵體（LSEs），進一步形成細胞內多膜體（MVBs）。MVBs通過與質膜融合，釋放外泌體；（2）外泌體囊泡由細胞質膜直接出芽，立即釋放；（3）某些類型的細胞含有質膜的深層內陷。這些胞內質膜連接室（IPMCs）通過頸部與細胞外環(huán)境連續(xù)，頸部允許細胞外緩沖液和小分子探針自由通過，但阻止囊泡的流出，使其成為囊泡積聚的儲存器。隨后IPMCs頸部解除限制，外泌體得以釋放。

圖2. 外泌體的生物發(fā)生

（圖片來自《Annual Review of Biochemistry》）

外泌體內含物種類

1）外泌體蛋白

外泌體含有廣泛的跨膜蛋白、脂質錨定膜蛋白、外周相關膜蛋白和外泌體管腔的可溶性蛋白。其中，四聯蛋白（CD81、CD82、CD37和CD63）在外泌體中高度富集，而一般的血漿和溶酶體膜蛋白則不富集。CD81、CD63和CD9等膜蛋白是最常用的外泌體標記蛋白。四聯蛋白本身不含催化活性，而是促進其他膜蛋白的運輸、功能、穩(wěn)定性和寡聚化。外泌體中存在許多與四聯蛋白相關的伴侶蛋白，包括主要的MHC-相容性復合體（MHC）II類蛋白、免疫球蛋白超家族成員8（IGSF8）、細胞間粘附分子-1（ICAM-1）等，說明這些四聯蛋白可能介導外泌體包含的其他蛋白的功能。外泌體是一個高度異質性的群體，具有獨特的誘導復雜生物學反應的能力，其異質性主要由外泌體蛋白決定。例如，抗原呈遞細胞分泌的外泌體含有高水平的MHC II類蛋白和共刺激蛋白，而其他細胞類型釋放的外泌體缺乏這些蛋白。

2）外泌體脂質

外泌體的最外表面由附著在表面蛋白質上的聚糖冠層和某些外小葉脂質組成。在這個聚糖冠層下，外泌體膜含有磷脂酰膽堿（PC）、磷脂酰絲氨酸（PS）、磷脂酰乙醇胺（PE）、磷脂酰肌醇（PI）、磷脂酸（PA）、膽固醇、神經酰胺、鞘磷脂、鞘脂和一些低豐富度的脂類。純化外泌體的總脂質濃度與血漿和其他細胞膜的脂質濃度不同，這些差異可能為外泌體的生物發(fā)生機制提供線索。

3）外泌體RNA

外泌體含有RNA并能以功能形式將這些細胞外RNA（exRNA）轉移到其他細胞和組織。相對于細胞RNA，外泌體RNA只富集特定的RNA種類，如小的非編碼RNA（ncRNAs），包括核小RNA（snRNAs）、miRNAs、轉移RNA（tRNAs）、重復原件RNAs和碎片RNA等。特定的RNA亞群結合不同的靶向RNA結合蛋白發(fā)揮作用。

4）外泌體DNA

外泌體含有DNA，包括單鏈DNA、雙鏈DNA、基因組DNA、線粒體DNA，甚至逆轉錄的互補DNA。基于外泌體的DNA分泌可能有助于炎癥調節(jié)中的DNA質量控制，從而可能成為癌癥，病毒感染或化療耐藥性的有用標記。

外泌體的作用和研究前景

外泌體可作為細胞之間物質和信號通訊的途徑，在疾病研究中外泌體是一種理想的藥物遞送系統(tǒng)，具有多種優(yōu)點，如：免疫原性低、穩(wěn)定性好和靶向能力強等。外泌體不具有細胞和器官的復雜性，使其免疫原性較低。同時，與單個蛋白質或小分子不同，外泌體含有異質分子，可確保外泌體在人體內的良好生物分布、藥代動力學和細胞攝取，更容易用于治療。外泌體作為各種治療藥物的載體，能有效保護治療藥物在體內的完整性，極大地提高藥物的生物利用度，減少藥物的毒副作用，最大限度地提高藥物的抗腫瘤效率。

總之，外泌體在醫(yī)學領域有極大的治療和診斷潛力，對其性能和生物學功能的研究將開發(fā)出無限的應用前景。

圖3. 治療性外泌體的細胞攝取

（圖片來自《Science》）

云克隆開發(fā)了外泌體研究中涉及到的相關靶標的蛋白、抗體以及試劑盒產品。靶標及核心貨號如下，供參考：

部分產品結果展示：

APB097Hu61和APB097Hu01活性驗證：

MAA280Hu22 WB，IF和IHC驗證：

PAC814Hu01 WB驗證：