外泌体的形成途径2022-07-01 09:15:43
所有细胞均可在生理或病理情况下释放外泌体,最开始外泌体被认为是细胞废弃物,后来通过研究逐渐发现外泌体中含有生物活性分子如蛋白质、脂质、mRNAs、miRNAs等,在机体生理和病理过程中扮演着重要角色。它的形成过程主要是由细胞膜内陷形成最初的核内体,胞内生物活性物质在早期核内体中积累,并在内吞分选机制下分选及运输所需的复合物和其他相关蛋白质形成晚期核内体,晚期核内体再次通过向内出芽形成多囊泡,最后多囊泡与细胞膜融合释放至胞外形成外泌体。外泌体的产生机制主要通过以下途径:①Rab蛋白(小G蛋白)通过核内体和质膜调控外泌体的生物发生;Rab蛋白决定细胞器膜的特性,招募机械效应因子,并介导细胞器动力学。Osowski等发现 Rab27a、Rab27b参与了多囊泡的生物发生和定位,其中Rab27a通过调控质膜PIP2(水通道蛋白)动态来组装质膜微域,参与质膜囊泡出芽。Rab35可定位于质膜,调节质膜PIP2水平,参与外泌体的发生。Rab11则是通过钙诱导与多囊泡融合来影响外泌体的生物发生。②Ral/Arf6/PLD2/syntenin/Alix轴(小GTP 酶/二磷酸腺苷核糖基化因子 6/磷脂酶 D2/胞内衔接蛋白/凋亡连接基因⁃2⁃相互作用蛋白X)调控外泌体的生物发生;Ral 蛋白可调控二磷酸腺苷核糖基化因子6和磷脂酶D2的分泌,Arf6和 PLD2 可使外泌体分泌syntenin和Alix,帮助外泌体的膜形成。③内吞体分选转运复合体途径形成外泌体;ESCRT可参与多囊泡的形成、核包裹、质膜修复,促进囊泡移动以及出芽。ESCRT主要是催化膜分裂完成这一进程。
因此,ESCRT被大部分学者认为是外泌体的依赖途径,但是这一观点尚缺乏足够的数据支持。该途径始于合成素⁃合成聚糖的相互作用,早期核内体在内吞作用的控制下分选复合物以及相关蛋白,通过Arf6与细胞程序性死亡蛋白 1 配体 2作用进入胞质内形成晚期核内体,进而向腔内出芽形成腔内囊泡,多个腔内囊泡形成了多囊泡内体,这一过程中胞内的肝细胞生长因子相关酪氨酸激酶可与肿瘤易感基因101作用降低胞内囊泡的数量,而泛素样蛋白15可抑制TSG101的泛素化,增加外泌体的释放。④自噬参与外泌体的分泌;研究发现在癌症细胞中敲除自噬相关蛋白5,外泌体的产生减少;相反,当CRISPR/cas9(可有效编辑有机体内部分基因的 CRISPR 基因组)介导敲除的Atg5神经元细胞,发现可以增加外泌体的释放。
出自《细胞外泌体的分离提取标准化及临床转化进展》作者叶青松,彭友俭,骆瑜。
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