问题

什么是细胞外泌体?

回答
这玩意儿,叫“细胞外泌体”,听起来是不是有点科技感?其实,它就是我们身体里,那些小小的、胞外的小囊泡,就像细胞派出去的小信使。

你可以把它们想象成一个公司里的“快递员”。每个公司(细胞)里都有很多部门(细胞质的不同区域),有些东西需要从一个部门送到另一个部门,或者需要送到公司外面去。这时候,快递员(外泌体)就派上用场了。它们身上带着各种各样的东西,比如蛋白质、脂质、核酸(RNA、DNA片段什么的),然后穿梭于细胞内外,把这些信息传达给别的细胞,或者清除一些细胞里的“垃圾”。

它长什么样?有多大?

它们个头普遍比较小,直径大概在30到150纳米之间。你没法用肉眼看见它们,得靠显微镜,而且是那种比较高级的显微镜,比如透射电子显微镜,才能把它们看得清清楚楚。它们外面裹着一层叫做“脂质双层”的膜,这层膜跟细胞自己的膜很相似,所以它们能很好地跟其他细胞膜融合,或者被其他细胞吞噬。

它们里面装了啥?

这就是它们厉害的地方了。外泌体里面可以装着各种各样的“货品”,就像一个百宝箱。

蛋白质: 里面可以有参与细胞沟通的信号蛋白,比如生长因子,帮助细胞生长发育;也有负责运输的蛋白,比如转运蛋白;还有一些在细胞骨架上起作用的蛋白。它们就像是外泌体的“招牌”和“工具箱”,决定了它能做什么,以及如何和别的细胞打交道。
核酸: 这是外泌体里最受关注的成分之一。它们可以携带各种RNA,比如信使RNA(mRNA),把遗传信息传递给接收细胞,让接收细胞按照新的“指令”工作;也可以携带微小RNA(miRNA),这是一种调控基因表达的小分子,能影响很多细胞过程。甚至还有研究发现,外泌体里也能找到DNA片段,虽然数量不多,但也很重要。这些核酸就像是外泌体带去的“文件”或“说明书”,能直接指导接收细胞的活动。
脂质: 外泌体外层的脂质双层就不用说了,是它的基本结构。里面也可能含有一些特殊的脂质分子,可能也参与信号传递。

它们是怎么产生的?从哪里来?

外泌体的产生过程有点复杂,可以简单理解为:

1. 内吞小泡的形成: 细胞内部的某些区域会形成一些小囊泡,把细胞质里的东西包裹起来,这叫做内吞小泡。
2. 多泡体的形成: 这些内吞小泡会进一步融合形成一个更大的囊泡结构,叫做“晚期内体”或“多泡体”。你可以想象成一层一层的包装,把东西包得越来越严实。
3. 多泡体与细胞膜融合释放: 最后,这些多泡体就会运动到细胞膜附近,跟细胞膜融合,把里面的小囊泡(也就是外泌体)释放到细胞外面去。

这个过程就像一个工厂,把产品(各种分子)装进小包装箱(外泌体),然后通过流水线(细胞内运输)送到门口(细胞膜),最后由叉车(细胞膜融合)运出去一样。

它们有什么用?

正是因为它们能携带这些信息分子,所以外泌体在很多生理和病理过程中都扮演着重要角色。

细胞间通讯: 这是它们最基本的功能。细胞通过外泌体互相“说话”,传递生长、分化、免疫反应等信号。你可以想象成细胞之间发微信、打电话,只不过它们的“语言”是这些分子。
免疫调节: 免疫细胞会释放外泌体来调控其他免疫细胞的活动,参与免疫应答和免疫抑制。
组织修复和再生: 比如干细胞释放的外泌体,里面可能含有生长因子和修复因子,可以促进受损组织的修复和再生。
疾病发生和发展: 很多疾病,比如癌症,癌细胞也会释放大量的异常外泌体,这些外泌体可以促进肿瘤的生长、转移,甚至影响周围正常细胞,让它们也“跟着癌变”。它们就像是病毒传播一样,把“坏消息”散布出去。
作为生物标志物: 因为外泌体里携带的信息能够反映它来源细胞的状态,所以在疾病的早期诊断、病情监测等方面,外泌体就成了很有潜力的生物标志物。医生可以通过检测血液、尿液等体液中的外泌体,来了解身体里发生了什么。
在治疗中的应用: 研究人员也看到了外泌体的巨大潜力,正在探索将它们作为药物载体。可以把药物装进外泌体里,然后精准地递送到病变细胞那里,提高疗效同时减少副作用。比如,把化疗药物装进外泌体,让它们直接作用于癌细胞,而不是伤害全身的正常细胞。

总的来说,细胞外泌体就是细胞用来进行信息交流、物质运输和维持体内平衡的一套精密的“邮政系统”。它们虽然小,但功能却非常强大,而且在健康和疾病中都扮演着不可或缺的角色,是当前生命科学和医学研究中非常热门的一个领域。

网友意见

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“外泌体”指哺乳类的一些细胞分泌的一些盘状囊泡,1983 年发现于羊的网织红细胞,1987 年命名,起初被当做细胞排放的垃圾。不同学者用这个词表示的囊泡的直径范围不一,有 30 到 120 纳米、30 到 150 纳米、40 到 100 纳米、50 到 90 纳米、50 到 150 纳米等(不在“外泌体”范围内的囊泡就叫囊泡,一些学者将直径 120 到 1000 纳米的囊泡称为“微囊泡”)。

外泌体的外层是磷脂双分子层,内部可以包裹着一些 mRNA、miRNA、蛋白质、脂质、DNA 片段,膜上亦可有跨膜蛋白,可以携带内容物排出细胞之外、与其他细胞的细胞膜融合并释放内容物。外泌体携带的蛋白质可以有融合蛋白、转运蛋白、热休克蛋白、跨膜糖蛋白等数千种。上述尺寸范围之外的一些囊泡也如此,或是有不同的内容物可选。

正常细胞可以利用外泌体进行细胞间通讯,调节生理过程;被病毒感染的细胞的外泌体可以传播病毒,参与疾病的发生和发展;一些癌细胞会大量投射包含癌细胞特异性蛋白质和相关 RNA 的外泌体,周围的正常细胞摄入若干外泌体后有概率癌变或帮助癌细胞转移。显然,上述尺寸范围之外的一些囊泡也一样。

非哺乳类的类似结构就叫囊泡。

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