Exosomes的生物学特征和其在细胞间信号转导中的作用.pdfVIP

生物物理学报 2013年 12月 第29卷 第 12期：919．924 ACTA B10PHYSICA SlNlcA Vo1．29 No．12 Dec．2013：919．924 www．cjb．org．ca Exosomes的生物学特征及其 在细胞间信号转导中的作用 赵晨阳1,2,3， 孙维佳 ，一， 张鹏飞 ，-， 常彦忠 ， 李英贤z 1．河北师范大学生命科学学院，石家庄 050024； 2．中国航天员科研训练中心，航天医学基础与应用国家重点实验室，北京 100094 3．中国科学院大学生命科学学院，北京 100049 收稿 日期：2013．08—28；接受 日期：2013．11-11 基金项 目：国家 自然科学基金项ff10979025 通讯作者：常彦忠，电话：(010E．mail：chang7676@163．com 李英贤，电话：(010E-mml：yingxianli@aliyun．tom 摘要：Exosomes是一种可以由多种类型细胞分泌的、直径在30--100nm 的膜性小泡。新近研究 表 明，exosomes能够通过 自身携带的蛋 白与靶细胞膜表面的受体结合 ，还可与靶细胞膜融合 。 使靶细胞获得新的蛋 白分子及膜泡包裹 的蛋 白、mRNA和microRNA分子 ，以实现细胞之间的 通讯 ，从而影响靶细胞 中的信号通路。因此 ，exosomes作为介导细胞 ．细胞间通讯过程的新形 式，越来越受到研 究者的重视。文章就exosomes的必威体育精装版研究进展做一综述，阐述 了exosomes的 主要特征、生物合成和分泌、生物功能及其在细胞 间信号转导中的作用 。同时，就exosomes作 为生物标记分子和治疗工具 的潜在临床应用前景进行 了展望。 关键词：Exosomes；信号转导；microRNAs；生物标记分子 中图分类号：Q28 D0I： 10．3724／SP．J．1260．20l3．30126 引 言 细胞通讯使得细胞能够接收到其它细胞发来的信号，并能够准确无误地发挥功能，这 对于多细胞机体的发育、免疫适应 ，以及组织内不同细胞类型之间功能的协调十分重要。 细胞之间可以通过可溶性 因子进行细胞通讯，粘 附分子介导的细胞 ．细胞相互作用可 以连 接邻近的细胞，使得配体一受体介导表面分子的转运[】；隧道纳米管可以使得细胞表面分子 及细胞质内的分子发生转运2[]。最近研究表明，exosomes在细胞问的信号转导中也发挥着 重要作用。 Exosomes的主要特征 Exosomes有着特殊的结构和形态特征：为磷脂双分子层结构，外膜上含有磷脂酰丝氨 酸 ，直径在 30～100nlrl之 间，电镜下观察呈杯状 ，在蔗糖梯度 中浮力密度在 1．10～ 919 生物物理学报 2013年 第29卷 第 12期 1．21咖 L之间3】【。Exosomes的蛋 白质组学分析结果显示，不 同类型的细胞和体液 (血液、 牛乳汁和尿)中，exosomes膜上或泡内含有相同的标记蛋 白分子，这些分子来 自细胞质 、 质膜及高尔基体和内质网的生物膜3j【。典型的exosomes标记蛋白有：四跨膜蛋 白超家族 ， 如 CD9、CD63和 CD81；细胞质蛋白，如肌动蛋白 (actin)、钙磷脂结合蛋白 fannexins)、 Rab蛋白；参与生物合成的分子，如凋亡连接基因2相互作用蛋白Xfapoptosis．1inkedgene 2-interactingproteinX，ALIX)、肿瘤易感基 因 101的蛋 白质 ftumorsusceptibilitygene 101，TSGIO1)、热休克蛋白 (heatshockproteins，HSPs)70和90[3I4]。Exosomes还含有细胞 类型特异的标记蛋白，这些蛋白分子由分泌exosomes的细胞所决定[31。Exosomes能够包裹 信使RNA (mRNAs)、小的非编码 RNA (microRNAs)及线粒体 DNA (mtDNA)，并转运到 其它细胞中发挥生物学作用 q。Exosomes所包裹的这些内容物也是细胞类型特异的_5_。 Exosomes的生物合成和分泌 Exosomes在多种细胞 内的多泡体 (multivesicul