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细胞外囊泡(EVs)的基本结构

已有 3391 次阅读 2024-1-7 19:58 |个人分类:干细胞与再生医学|系统分类:科研笔记

近十几年来,细胞外囊泡(Extracellular vesiclesEVs)领域取得了很大进展。尤其是EVs分离和检测的技术与标准进展很快。目前,对于EVs作为生物标记物或治疗工具潜力的研究获得越来越多的关注。EVs在先天性(innate)免疫和过继性(adaptive)免疫的基本过程中发挥重要作用,包括炎症反应、抗原呈递以及B细胞和T细胞的发育和激活等。在这些过程中,EVs具有传递信号、激活和调节免疫细胞功能的重要作用。 

下图展示了EVs的复杂结构和衍生囊泡的命名,有助于我们对细胞外囊泡的了解。EVs是一类不均一的磷脂包膜结构。 依其生物发生过程可分为两大类,即外泌体(exosomes)和胞吐体(ectosomes)。外泌体是由多泡体(multivesicular bodiesMVB)和自噬内涵体(amphisome)通过胞吐作用释放的内源性小型EVs。自噬内涵体是自噬体(autophagosomes)和多泡体融合而成。相比之下,胞吐体是由细胞质膜凸起和裂断而形成的。一些胞吐体也可以携带内体(endosomal)的负载成分。胞吐体包括小体积的EVs,如小胞吐体和阻抑蛋白区含蛋白1介导生成微囊泡(arrestin domain-containing protein 1-mediated microvesicles),中等大小的微囊泡(microvesicles)和较大的细胞凋亡体(apoptotic bodies)。病毒可以从细胞质膜上形成芽突,也可以从多泡体(MVBs)中释放。整块释放的病毒聚集体(En bloc-released virus clusters)代表着一类新型大体积EVs,类似于肿瘤细胞产生和整块释放的多微囊泡样EVs聚集体(En bloc-released MVB-like EV clusters)。

 EVs .jpg

肿瘤细胞产生的类似MVB的EV聚集体。Oncosomes (肿瘤体)是肿瘤细胞产生的大型EVs(大肿瘤体)。Migrasomes(移行体)样EVs是移行细胞的长突起产生的,由移行细胞的长回缩纤维末端分离出来。分裂细胞在分裂后,会释放出分泌的midbody remnants(中间体残余物)。Ciliary ectosomes(纤毛胞吐体)是从纤毛质膜上脱落一种特殊胞吐体。Beaded apoptopodia(珠状凋亡小体)是细胞凋亡过程中释放的凋亡囊泡。中性粒细胞在血管内皮上蠕动可以留下elongated neutrophil-derived structures(延长的中性粒细胞衍生结构,ENDs),随后变成圆型囊泡。有的文献将iccosomes称为串珠小体,这是由于iccosomes由滤泡性樹突狀細胞的长丝状突起通过串珠形成機制产生的囊泡结构。在免疫突触中,T细胞的微绒毛通过类似的串珠过程被分解,形成称之为T细胞微绒毛颗粒(T cell microvilli particles, TMPs)的EVs。Exophers是悬挂在细胞凸出柄末端的大囊泡,泡内含有损伤的细胞器和蛋白聚集体,也有被称之为外泌物。Secretory autophagosomes(分泌性自噬体)也是细胞释放的EVs。此外,在细胞外空间中,除了各种EVs之外,还存在许多非EVs纳米颗粒,如exomeres(外泌颗粒)、supermeres(超级颗粒)和T细胞衍生的超分子攻击颗粒(supramolecular attack particles。这些非EVs纳米颗粒与EVs的区别是尺寸更小,也没有磷脂双层膜包裹。非EVs纳米颗粒的生物发生尚不明确。了解一些EVs的基本结构对EVs的临床应用会有帮助。 

                   根据囊泡大小对细胞外囊泡的分类

 

属性

小型EVs

中型EVs

大型EVs

直径  

~50–150 nm

~200–800 nm

≥1,000 nm

生物生成

外泌体,一些小型囊泡也可来源于细胞质膜(胞吐体)

细胞质膜来源的胞吐体

细胞质膜来源的胞吐体(其中一些可能携带内体小囊胞)

举例

外泌体,   胞吐体,纤毛胞吐体,蛋白1介导生成微囊泡

微囊泡,iccosomes,T细胞微绒毛颗粒,ENDs,

分泌的中间体残余物

细胞凋亡体,大肿瘤体,串珠状凋亡小体,移行体,Exophers,整块释放病毒聚集体,整块释放多微囊泡样EVs聚集体,分泌型自噬体,胞质体

 



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