外泌体是由活细胞分泌的具有双层脂质膜结构的囊泡,内含RNA、DNA、蛋白质和脂质等多种信号分子,它们积极参与细胞间的信号传递,从而在生理和病理过程中发挥调控作用。这些细胞外泌体轻松穿越血脑屏障的能力,凸显了它们在多种神经系统疾病发展中所扮演的关键角色,包括但不限于阿尔茨海默症、帕金森症和缺血性中风等。为了深入研究外泌体及其功能,建立稳定且成熟的外泌体分离方法是至关重要的,尤其是在需要血脑屏障相关突破的中枢神经系统疾病研究领域。
近日,首都医科大学附属北京胸科医院孙照刚教授团队在CNS Neurosci Ther上发表题为:“Isolation and usage of exosomes in central nervous system diseases”的综述论文( 2024 Mar;30(3):e14677),介绍了外泌体在中枢神经系统疾病中的分离与应用现状。
目前,基于外泌体的独特特性,如大小、密度、可压缩性、表面蛋白等已经开发出多种外泌体分离技术。下图1展示了外泌体分离方法的分类及其分离原理示意图。然而,每种提取技术都有其自身的优点和缺点,外泌体的提取标准在国际上仍尚未统一。外泌体提取方法的选择应基于体液类型的特征、样本量、后续研究的需求和实验室条件。与此同时,与其依赖于单一的提取方法,使用不同方法的组合来利用互补的优势是目前更明智的选择。
近年来,对外泌体及其在细胞间通信中的作用的研究取得了显著的进展。外泌体已成为调节中枢神经系统内网络连接和物质运输的关键角色。它们可作为早期发现神经系统疾病诊断的有利指标。此外,外泌体也显示出治疗神经系统疾病的潜力。间充质干细胞来源的外泌体能够在组织水平上穿过血脑屏障,并通过增强神经功能恢复、髓鞘再生、突触可塑性和神经保护等方式改善神经功能。外泌体还可以被修饰和设计,用于将药物(包括小分子药物、跨膜蛋白、核酸药物等)输送到大脑,从而治疗中枢神经系统疾病。图2展示了外泌体在中枢神经系统疾病诊断和治疗方面的应用。
该研究综合分析了目前外泌体分离策略的研究进展,并为从各种生物样本中有效分离外泌体的新方法的发展提供了见解。此外,还强调了利用外泌体在诊断和治疗中枢神经系统疾病方面取得的重大研究进展,为今后有关外泌体提取及其在诊断和治疗中枢神经系统疾病的潜在应用的研究提供了有价值的参考。下图3展示了文章的研究概要。
外泌体资讯网 CNS Neurosci Ther|首都医科大学附属北京胸科医院孙照刚教授团队:外泌体在中枢神经系统疾病中的分离与应用