外泌体生物发生及其成分示意图。(A) 外泌体在早期胞内体囊泡（早期胞内体）形成过程中产生，随后胞内体膜向内凹陷并形成多囊泡体（MVBs）（晚期胞内体）。一些MVBs进展到晚期阶段，随后可以与溶酶体融合，导致货物降解，或者与细胞质膜融合，将其内容物作为外泌体分泌到细胞外空间。外泌体随后可以通过膜融合、内吞作用或受体-配体相互作用与受体细胞相互作用。(B) 外泌体被包裹在含有各种表面成分的磷脂双层中。这些成分包括四跨膜蛋白（CD8、CD63和CD82）；细胞粘附分子如L1细胞粘附分子（L1CAM）；跨膜蛋白如119（TMEM119）和谷氨酸受体（GluR2/3）；主要组织相容性复合物分子（MHCI和MHCII）；转运蛋白如谷氨酰胺天冬氨酸转运蛋白（GLAST）；以及脂筏。外泌体的内部内容物由各种生物物质组成，包括RNA分子（环状RNA、mRNA和微小RNA）、蛋白质、DNA、脂质和代谢物。此外，外泌体可以包含特定标记物，如肿瘤易感基因101（TSG101）、热休克蛋白（HSPs）和凋亡相关基因2相互作用蛋白X（ALIX），这些通常被用作外泌体的标记物（图片由BioRender.com创建）。
阿尔茨海默病（AD）是一种常见的神经退行性疾病，对健康构成重大威胁，通常导致老年人认知能力显著下降。AD的一个显著特征是进行性痴呆，最终会破坏日常功能和独立生活的能力。应对AD的主要挑战在于其早期诊断和有效治疗手段的缺乏。
外泌体微小RNA作为阿尔茨海默病的生物标志物展现出巨大潜力。这些微小RNA可通过细胞外囊泡运输，穿越血脑屏障，为监测大脑病理变化提供了无创窗口。研究表明，循环微小RNA面板和细胞外囊泡微小RNA特征能够区分轻度认知障碍/阿尔茨海默病患者与对照组，并与淀粉样蛋白/tau病理相关。例如，外泌体长非编码RNA BACE1-AS可稳定BACE1 mRNA（编码阿尔茨海默病中病理性淀粉样β生成所需的β-分泌酶），与淀粉样蛋白加工相关，并在结合影像学时增强诊断性能。
然而，识别和利用外泌体微小RNA作为生物标志物仍面临挑战，包括需要从众多已识别候选物中确定最有意义的标志物。当前的外泌体分离方法不一致，导致外泌体识别和微小RNA检测的变异性。超速离心作为一种常用方法，纯度较低，可能会与高密度脂蛋白（HDL）等非外泌体污染物共同沉淀，影响真实的分子负载。整个外泌体分离和分析的操作流程复杂，加上缺乏统一方法，为临床广泛应用带来了实际挑战。
单个外泌体微小RNA可能不足以用于诊断，表明多个外泌体微小RNA的组合可能作为集体诊断标志物显示出更大的可行性。假阴性或假阳性问题，如同其他生物标志物所见，也可能影响外泌体微小RNA诊断，特别是如果非阿尔茨海默病相关的炎症条件导致相似的微小RNA谱。
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