Extracellular Vesicles细胞外囊泡的研究成果

　　细胞外囊泡(EVs)是所有细胞释放到其环境中的结构。它们由脂质双层包裹，并包含释放它们的细胞中的成分。EV可以在多囊室(通常具有内吞性质)中形成腔内囊泡(ILV)的形式，并在这些区室与质膜融合后分泌(外泌体)。其他EV可以直接从质膜释放(ectosomes、微囊泡、微粒、大的oncosomes和凋亡小体)。因为原核细胞没有内部隔室，所以它们的EVs只能起源于其细胞膜。包膜病毒会劫持被感染细胞的膜来释放，也可以被认为是一种EV。EVs具有与细胞相同的膜取向：表面有脂质和跨膜蛋白的胞外结构域，并包裹细胞质成分(蛋白质和核酸等)。由于EVs包含来自原始细胞的成分，因此，EVs也被视为生物流体中循环生物标记的来源。近期，一些比较蛋白质组学研究发现了特定的EV亚型有特异性的蛋白质。然而，由于难以在各类研究中找到一致的标记物，因此外泌体实验尚未明确鉴定出特定EV亚型的标记物蛋白。

　　我们对EVs的生物发生机理了解多少?

　　EV出芽可能有几种机制，包括以下一种或多种机制的组合：ESCRT复合物、四跨膜蛋白、鞘磷脂产生圆锥形脂质(神经酰胺)、磷脂向膜要出芽的位置重新定位，以及肌动蛋白细胞骨架解聚。这些机制中的某些已在外泌体或ectosome形成中进行了有过相关报道，但不能排除它们可能参与两者的出芽。因此，尚不清楚特定的生物发生机制。

　　我们对EVs的功能了解多少?

　　EVs已被认为是一种用于分泌细胞的，处置有害或无用的细胞内成分的手段，而且是与其他细胞通讯的重要介体。EVs运载各种货物，这些货物可以传递信号以诱导受体细胞的生理变化。例如， EVs表面带有可以与的靶细胞上同源受体结合的配体，从而介导信号级联反应。内化的 EVs可能会降解，成为受体细胞营养的来源。EVs的内容物还可以转移到靶细胞的细胞质中并在靶细胞中表现出活性。非病毒 EVs的转移机制尚不清楚。EVs可以介导分泌细胞与周围细胞外基质(ECM)的相互作用。此外，存放在ECM中的EV还可以用作与附近单元的间接通信。EVs还可以在远距离通讯中发挥作用，因为它们可以释放到血液或淋巴管中，并将其内含物传递到远处的靶细胞。

　　我们如何分离不同类型的EVs和共分离组分?

　　通过低速离心去除细胞后，从培养细胞的条件培养基或生物流体中分离出 EVs。不同类型的 EVs显示出重叠的生物物理特性。内吞区室的ILV直径约为100 nm：因此，外泌体的直径范围为50–150 nm。在质膜上形成的EV可以在此尺寸范围内或更大(5 mm)。可以发现其他来源未知且形成方式未知的细胞外纳米颗粒(ENP)，例如“exomeres”。外泌颗粒(exomeres)包含蛋白质、核酸和脂质，并且处于EV尺寸的低范围内(大约或小于50 nm)。某些细胞类型和生物流体中释放的各种非囊泡脂蛋白也与 EVs在大小和密度上重叠。由于这些重叠的特性，大多数EV分离方法在不同程度上共分离某些其他细胞外结构，或者不分离不同的EV亚型。该文介绍了一些非常常用的技术，将它们按分离效率与特异性进行排名。特异性可以考虑为EVs的(与其他ENP相对)特异性，也可以考虑为特定 EVs亚型的特异性。

　　通过过滤(FC)或基于聚合物的沉淀(P)(例如，使用PEG、聚乙二醇)进行全局浓缩的方法可以回收EV、ENP和大多数其他分泌产物。可以通过大小排阻色谱法将EV与可溶性成分和某些脂蛋白分离(SEC，可溶性成分和小的脂蛋白在柱中停留的时间更长)。在这些方法中，EV亚型具有稍有不同但重叠的属性，因此，EV亚群的分离效率不高。根据大小和/或重量进行EV亚型的分离可以使用不同离心力/时间的差速离心(dUC)。这种方法可以富集(但不能纯化)特定大小范围的 EVs，并且ENP以及可溶成分是非特异性共分离的，尤其是小的 EVs。EV亚型和ENP的进一步分离可通过自下而上的密度梯度(DG)：非脂质结构不会向上浮动。另外，也可以通过自上而下的DG或密度垫将它们分开：可溶成分不进入梯度。EV亚型和ENP的分离也可以通过基于大小的不对称流分馏(AF4)实现。特异性的分离可以通过免疫沉淀(IP)来实现，该免疫沉淀使用针对特定 EVs表面蛋白的特异性抗体进行。通常，必须先结合使用多种技术，才能浓缩EVs，然后实现更好的分离特异性。