目的細(xì)胞外囊泡包括外泌體和微囊泡,是由細(xì)胞分泌的具有磷脂雙分子層結(jié)構(gòu)的納米小泡。細(xì)胞外囊泡作為蛋白質(zhì)、mRNA、miRNA、脂質(zhì)等信息物質(zhì)在細(xì)胞間轉(zhuǎn)運(yùn)的載體,是細(xì)胞與細(xì)胞間通訊的重要媒介。目前各種可視化成像方法已經(jīng)用于研究細(xì)胞外囊泡特性及其在生理病理進(jìn)程中的作用,然而,受限于細(xì)胞外囊泡納米級(jí)的大小和高度異質(zhì)性的特點(diǎn),人們對(duì)其生物學(xué)特征和功能認(rèn)知仍然十分有限。本文從細(xì)胞外囊泡起源、分離、動(dòng)態(tài)觀測(cè)等不同階段出發(fā),著重論述了細(xì)胞外囊泡成像方法,討論不同策略的優(yōu)勢(shì)與不足。我們提出了單細(xì)胞、單囊泡水平的研究是今后細(xì)胞外囊泡研究的前沿方向。 

【文章來源】：南方醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,40(02)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【圖文】：

細(xì)胞外囊泡產(chǎn)生、傳遞及靶細(xì)胞攝取

與細(xì)胞表面質(zhì)膜來源的囊泡不同，外泌體起源于胞內(nèi)多泡小體外排，且尺寸更小，原位成像更加困難。透射電子顯微鏡（TEM）通過電子束透過超薄樣品反映樣品信息，具有更高的分辨率（<1 nm），是分析細(xì)胞內(nèi)部超微結(jié)構(gòu)的有力工具。因TEM特有的優(yōu)勢(shì)，使其成為目前研究外泌體在胞內(nèi)形成、發(fā)展成熟、內(nèi)容物分選最直接的成像工具[33-35]。結(jié)合免疫膠體金技術(shù)，TEM可以在形貌表征同時(shí)進(jìn)一步獲得分子生物學(xué)特征。圖2E展示的是小鼠海馬內(nèi)細(xì)胞外泌體在分泌出細(xì)胞前多泡小體的典型TEM圖像，呈現(xiàn)單層膜嵌套結(jié)構(gòu)，腔體內(nèi)為不同尺寸腔內(nèi)體[36]。然而，受限于儀器，樣品制備復(fù)雜，視野有限，檢測(cè)通量低等不足，TEM并不能滿足外泌體起源的研究。因此，基于不同結(jié)構(gòu)生物標(biāo)志物免疫熒光的激光共聚焦顯微鏡被廣泛用于外泌體生物過程研究（圖2F)[37]。但是，受限于光學(xué)顯微鏡衍射極限[38]，激光共聚焦顯微鏡下納米尺度的胞內(nèi)體結(jié)構(gòu)只是呈現(xiàn)熒光斑點(diǎn)，并不能反映更加詳細(xì)的內(nèi)部信息。此外，胞內(nèi)外泌體生物發(fā)生研究過程中，所選胞內(nèi)體等細(xì)胞器蛋白標(biāo)志物并不完全具備“特異性”，如常用來表示多泡小體的蛋白標(biāo)志物CD63在溶酶體中同樣高表達(dá)[39]，因此基于免疫熒光的激光共聚焦顯微鏡技術(shù)并不能準(zhǔn)確反應(yīng)其完整過程。1.3 分離后細(xì)胞外囊泡成像方法

目前，納米粒子追蹤分析（NTA）是最常用的細(xì)胞外囊泡定量方法[56-57]。它是一種光學(xué)粒子跟蹤方法，用于檢測(cè)溶液中粒子的濃度及大小分布。細(xì)胞外囊泡在NTA視野下呈現(xiàn)散射光斑（圖3E），通過追蹤單個(gè)囊泡布朗運(yùn)動(dòng)軌跡，根據(jù)Strokes-Einstein方程可以計(jì)算出溶液下樣品粒徑及濃度分布（圖3F)[58]。值得注意的是，NTA是非特異性檢測(cè)，并不能將細(xì)胞外囊泡同溶液中納米氣泡、蛋白聚集物、不溶性顆粒等雜質(zhì)區(qū)分開[59]，且檢測(cè)準(zhǔn)確度受限于人為設(shè)定的檢測(cè)參數(shù)[60]。1.4 細(xì)胞外囊泡動(dòng)態(tài)成像方法


本文編號(hào)：3444260