利用放射核素标记外泌体在体内进行无创显像

目前，外泌体（exosome）作为一种纳米级的微囊泡，在药物递送方面有着极大的应用潜力。介于外泌体在生物医学上的良好应用价值，所以我们有必要去了解外泌体在体内的分布和作用情况。在这篇文章里，作者发明了一种简单的方法，在正常的生理状况下，用巨噬细胞来源的外泌体样的纳米囊泡（exosome-mimetic nanovesicles， ENVs）包裹放射性核素锝99m标记的六甲基丙二胺肟（99mTc-hexamethyl propyleneamineoxime , 99mTc- HMPAO，一种放射性显像剂，在核医学里一般特异性地用于脑显像），利用SPECT/CT来监测99mTc-HMPAO-ENVs在小鼠体内的分布情况。ENVs来源于小鼠巨噬细胞系RAW264.7，然后与99mTc-HMPAO孵育一小时，最后除去游离的99mTc-HMPAO。然后将此显像剂静脉注射进BALB/c小鼠后行SPECT/CT显像。作者发现，在用99mTc-HMPAO标记到ENVs后，99mTc-HMPAO的放射学纯度提升了90%以上，而且99mTc-HMPAO-ENVs里的外泌体标志蛋白CD63的表达水平并没有变化。而且5小时内，99mTc-HMPAO-ENVs在血清里的稳定性与在PBS里一样稳定。SPECT/CT显像显示，5小时内，注射了99mTc-HMPAO-ENVs的小鼠呈现很高的肝脏摄取，但并不会被脑部摄取。相反，只注射99mTc-HMPAO的小鼠呈现脑部的高摄取。通过这种无创的影像学方式，利用放射性核素标记ENVs可更好的监测外泌体在体内的动向，这对以后的外泌体研究是很有帮助的。

下面我们仔细简析一下文章的Figures：

图1. 利用99mTc-HMPAO标记ENVs的方法模式图。当亲脂性的99mTc-HMPAO进入ENVs后，ENVs里内源的谷胱甘肽会使99mTc-HMPAO转变成亲水性分子，进而可被ENVs包被。

图2：99mTc-HMPAO-ENVs的放射学纯化及特征检测。从a图的亲和层析实验里我们看到，99mTc-HMPAO标记ENVs的纯度大幅提高。b图里，用NTA对标记99mTc-HMPAO前后的ENVs进行粒子分析，发现前后并不会有变化。同样c图里的CD63水平也没有变化。d图里看到在血清和PBS里99mTc-HMPAO-ENVs稳定性并没有差距。

图3：体内的小鼠SPECT/CT显像。 SPECT/CT显像显示，5小时内，注射了99mTc-HMPAO-ENVs的小鼠呈现很高的肝脏摄取，但并不会被脑部摄取。相反，只注射99mTc-HMPAO的小鼠呈现脑部的高摄取。

图4：99mTc-HMPAO-ENVs在小鼠体内的生理分布。注射99mTc-HMPAO-ENVs了的0.5、1、3、5小时的小鼠在处死后，显像剂各个器官内的分布情况。我们看到，99mTc-HMPAO-ENVs在肝脏、脾脏和肾脏呈现高摄取。但是，99mTc-HMPAO作为脑灌注示踪剂，99mTc-HMPAO-ENVs被脑摄取的量是极低的。

小编小结：利用放射性示踪剂标记外泌体进行体内研究无疑是一种很有新意的好方法，而且利用外泌体包被放射性药物也在药物递送和核医学领域有很好的研究潜力。

参考文献：W, H., et, al. "Noninvasive imaging of radiolabeled exosome-mimetic nanovesicle using (99m)Tc-HMPAO.." Scientific Reports (2015).

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