細胞外囊泡的分類

细胞外囊泡

細胞外小泡是細胞分泌的微小袋狀結構,存在著多個亞型。這些亞型根據大小、生物特性、生成機制和功能進行區分。以下是有關細胞外小泡的主要分類的說明。

外泌體 (Exosomes)

外泌體是細胞外小泡,直徑約為30-150納米,由細胞質中的多胞體分泌而來。外泌體含有蛋白質、脂質和核酸(如mRNA、miRNA和lncRNA),通過將這些生物分子運輸到目標細胞,促進細胞間的信息傳遞。外泌體參與免疫反應、神經傳遞、腫瘤微環境形成、細胞衰老和細胞凋亡等多種生物過程。

擴散體 (Ectosomes)

擴散體是細胞釋放到環境中的小型膜被覆顆粒。這些顆粒通常通過細胞表面的”突出”或”收縮”(即細胞膜的一部分分離形成新的小顆粒的過程)形成。擴散體能夠攜帶來自原始細胞的各種分子,從而將信息傳遞給其他細胞。

擴散體被廣泛認為參與細胞間通信。它們包含了蛋白質、脂質、RNA、DNA等生物重要物質。這些成分根據擴散體的形成方式和來源細胞可能有所不同,使得擴散體可以作為將特定信息傳遞給特定細胞的“包裹”。

此外,擴散體可能對疾病的診斷和治療有用。例如,某些癌細胞已知會釋放含有特定蛋白質的擴散體。通過檢測這些擴散體,醫生可能能夠確定癌症的存在和進展情況。此外,擴散體還可以作為運輸藥物的“載體”或“傳遞工具”,這可能成為將藥物傳遞到特定細胞的新方法。

與外泌體的區別?

外泌體和擴散體都是細胞釋放的膜被覆小顆粒,但它們的形成過程和作用有所不同。

外泌體通過內泌體(endosome)結構體的成熟,形成細胞內小泡(intraluminal vesicle)的過程產生。這些內泌體與細胞膜融合時,內泌體中的小泡被釋放到細胞外,形成了外泌體。外泌體經常攜帶蛋白質、脂質、RNA甚至DNA等多種物質,以在細胞間進行信息傳遞。

相反,擴散體通過直接從細胞表面分離形成。這個過程被稱為“突出”或“收縮”(即細胞膜的一部分分離形成新的小顆粒的過程)。擴散體也可以發揮信息傳遞的作用,但其內容物和釋放機制與外泌體不同。

Meldolesi J. Exosomes and Ectosomes in Intercellular Communication. Curr Biol. 2018 Apr 23;28(8):R435-R444. doi: 10.1016/j.cub.2018.01.059. PMID: 29689228.

外泌體囊泡(Exomere)

外泌體囊泡是一種相對於外泌體和微囊泡而言尺寸較小的細胞外顆粒。這個術語源於對細胞外顆粒多樣性和複雜性的最新研究。

外泌體囊泡的直徑約為35納米,比外泌體(通常直徑40-100納米)和微囊泡(直徑數百納米)要小得多。

研究表明,外泌體囊泡攜帶獨特的一系列生物分子,包括蛋白質、脂質和核酸。外泌體囊泡的獨特成分使其與其他類型的細胞外顆粒有所區別,並暗示其具有獨特的生物學功能。

Nation GK, Saffold CE, Pua HH. Secret messengers: Extracellular RNA communication in the immune system. Immunol Rev. 2021 Nov;304(1):62-76. doi: 10.1111/imr.13027. Epub 2021 Sep 20. PMID: 34542176; PMCID: PMC8756459.

微囊泡(Microvesicles)

微囊泡是一種直徑約100-1000納米的細胞外小泡,通過直接從細胞膜釋放形成。微囊泡含有脂質、蛋白質、核酸等生物分子,與外泌體類似,參與細胞間的信息傳遞。微囊泡參與免疫反應、凝血反應、腫瘤細胞增殖、浸潤和轉移等多種生物過程。

凋亡小囊(Aptopoietic bodies)

凋亡小囊是在細胞凋亡過程中形成的小型膜被覆囊泡。細胞凋亡是一種正常的生理過程,它在細胞發育、生長、免疫調節和組織恢復中起著重要作用。

凋亡小囊通常包含細胞內的胞質和核酸,並能夠被其他細胞吞噬。這使得凋亡小囊成為在細胞間傳遞生物分子和信號的一種方式。

其他類型的細胞外小泡

除了上述主要分類外,還存在其他類型的細胞外小泡,如胞吐小囊(Blebs)、顆粒(Particles)等。這些細胞外小泡根據形成機制、大小和內容物的不同,可能具有特定的生物學功能和應用價值。

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