外泌体从何而来?其功能是什么?Where Do Exosomes Come From and What Is Their Function?

外泌体知识 / 来源:biologyinsights.com美国 - 英语2025-08-07 09:04:13 - 阅读时长2分钟 - 794字
本文系统阐述了外泌体的生物起源、形成机制及其在细胞通讯中的核心作用。从多泡体形成到跨膜运输过程,详细解析了不同细胞类型(包括免疫细胞、干细胞和癌细胞)分泌外泌体的分子机制。重点揭示了外泌体携带的蛋白质、脂质和核酸(如mRNA、miRNA)对基因表达调控的影响,以及其在生理功能维持、组织再生和疾病进展(如癌症转移)中的双重作用,为理解细胞间通讯机制提供了重要理论基础。
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外泌体从何而来?其功能是什么?

外泌体是普遍存在于机体中的脂质包被囊泡,作为细胞间天然的信息传递载体。这些直径在30-150纳米的囊泡由几乎所有细胞类型分泌,通过体液循环将分子信号传递至靶细胞,调控受体细胞行为。这种细胞间通讯机制既是维持正常生理功能的基础,也是疾病进展的重要媒介。

细胞工厂:外泌体的形成过程

外泌体的生成始于细胞膜的内吞作用。细胞膜向内出芽形成早期核内体,捕获细胞外环境成分及膜表面蛋白。随后该核内体成熟为晚期核内体,并经历二次向内出芽形成腔内囊泡(ILVs),构成多泡体(MVB)。当MVB与细胞膜融合时,这些ILVs作为外泌体被释放至胞外。该过程受ESCRT复合体及Rab GTP酶等蛋白精密调控。

多样起源:分泌外泌体的细胞类型

几乎所有细胞类型都具备外泌体分泌能力,包括:

  • 实质细胞:上皮细胞、神经元等
  • 免疫细胞:T细胞、B细胞、巨噬细胞和树突状细胞
  • 干细胞:具有组织再生能力的祖细胞
  • 肿瘤细胞:分泌外泌体促进肿瘤微环境构建

细胞分泌外泌体的生物学意义

细胞释放外泌体主要实现以下功能:

  1. 细胞通讯:传递生物信号调节邻近或远端细胞活动
  2. 免疫调控:调节免疫细胞活性及炎症反应
  3. 废物管理:清除细胞内多余物质
  4. 组织修复:促进损伤组织再生
  5. 疾病进展:在肿瘤转移等病理过程中起推波助澜作用

外泌体的分子载荷及其生物学效应

外泌体携带由母细胞精心选择的分子货物,包含:

  • 蛋白质组:结构蛋白、酶类及信号分子
  • 脂质组:具有信号转导功能的特殊脂质
  • 核酸组:mRNA(信使RNA)、miRNA(微小RNA)、lncRNA(长链非编码RNA)等

这些分子在被受体细胞摄取后,可调控靶细胞的基因表达和蛋白质合成。例如肿瘤来源外泌体携带的特定miRNA可促进血管生成和基质重塑,为肿瘤转移创造适宜微环境。外泌体的内容物组成精准反映了母细胞的生理状态,使其成为疾病诊断和治疗监测的潜在生物标志物。

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