外泌体(具有双层膜结构的囊性小泡 )

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外泌体（Exosome），是由细胞分泌的一种细胞外囊泡亚型的生物聚合物，是一种具有双层膜结构的囊性小泡，直径为30-150纳米，参与一系列生理和病理反应，广泛分布于血液、唾液和乳汁等多种体液中。

20世纪60年代后期，研究人员首次描述了在哺乳动物组织或液体中，有囊泡在细胞周围存在。1983年，加拿大麦吉尔大学的Rose M. Johnstone等研究人员在研究成熟过程中的网织红细胞中首次发现了分泌到细胞外的膜性囊泡，并于1987年通过超速离心的方法分离到该囊泡，命名为外泌体。根据《外泌体研发管线展望（2025）》报告，已有80余家药企与学术机构布局逾100多个临床研究项目，覆盖从发现、临床前到I–III期各阶段，构成一个快速扩张、但仍高度探索和极具挑战的创新生态。

外泌体含有脱氧核糖核酸、核糖核酸、蛋白质等重要的生物活性分子，其产生过程与质膜的双重内陷和细胞内多泡体的形成有关。作为物质运输的载体，外泌体可以将携带的内容物如核酸、蛋白质、脂质、代谢物等物质在细胞之间进行物质交换，从而影响细胞生物学功能。外泌体的常用提取方法有超速离心法、密度梯度离心法、聚乙二醇沉淀法、超滤法、免疫磁珠法、排阻色谱法等。外泌体可作为肺癌、乳腺癌、放射性肠炎大肠癌等不同肿瘤的诊断生物标志物或治疗药物，还可作为药物递送系统、肿瘤疫苗；此外，外泌体还可用于再生医学。

2026年3月15日，《中央广播电视总台3·15晚会》曝光网红“万能神药”外泌体是“三无”产品。其在中国市场大量套证生产、违规添加、违规销售，在医美行业广泛滥用，导致诸多消费者受到身体伤害。2026年4月，该产品的生产商灏麟（天津）生物科技有限公司，因涉嫌虚假宣传被天津市市场监管部门罚款200万元，并被吊销营业执照。

定义

外泌体是一种具有双层膜结构的囊性小泡，直径为30~150纳米，由细胞内溶酶体微粒通过内陷形成"双凹蝶形"或"杯状"的多囊卵巢综合症泡体，经外膜与细胞膜融合后释放到胞外基质，可由肿瘤细胞、肥大细胞和树突状细胞等多种细胞分泌，并广泛分布于血液、唾液和乳汁等多种体液中。外泌体内含有脱氧核糖核酸、核糖核酸、蛋白质等重要的生物活性分子，在脂质双分子层的包裹下保持其稳定的生物学活性。

研究历史

20世纪60年代后期，研究人员首次描述了在哺乳动物组织或液体中，有囊泡在细胞周围存在。1983年，加拿大麦吉尔大学（McGill University）的Rose M. Johnstone等研究人员在研究成熟过程中的网织红细胞中首次发现了分泌到细胞外的膜性囊泡，并于1987年通过超速离心的方法分离到该囊泡，命名为外泌体。

2007年，Valadi等发现人体的肥大细胞可以捕获鼠肥大细胞分泌的外泌体，其携带的信使RNA（messenger RNA，mRNA）在进入胞浆后可以被翻译成蛋白质。此外，外泌体所转移的微小RNA（microRNA，miRNA）同样具有生物活性，在进入靶细胞后可以靶向调节细胞中mRNA的水平。2013年，美国科学家Rothman，Schekman和德国科学家Südhof获得诺贝尔生理学或医学奖，以表彰他们在囊泡运输调控机制方面做出的贡献。自此，外泌体在学术界中开始引发更大的关注。其作为一个新型的研究热点，成为了疾病诊断和治疗的潜在有效方式。使得人们不仅可以通过外泌体中信号分子进行疾病诊断、个性化预测，还可以用于新型冠状病毒疫苗开发与免疫治疗，基因治疗、靶向药物治疗等。

2025年前后，全球创新药研发和临床试验数量明显升温。根据《外泌体研发管线展望（2025）》报告，已有80余家药企与学术机构布局逾100多个临床研究项目，覆盖从发现、临床前到I–III期各阶段，构成一个快速扩张、但仍高度探索和极具挑战的创新生态。

2026年，国家康复辅具研究中心附属康复医院老年骨科负责人王军博士团队，在国际顶级期刊《Chemical Engineering Journal》（中科院一区TOP，影响因子13.2）上发表了题为“SOCS3-siRNA-loaded exosomes derived from adipose mesenchymal stem cells promote spinal cord injury recovery through the synergy between PTEN/PI3K/AKT/mTOR and JAK2/STAT3”的研究论文。该研究在国家自然科学基金的支持下构建了一种具有双重抑制功能的工程化外泌体疗法，为脊髓损伤这一临床难题的修复带来了新的希望。

形成机制

外泌体的形成机制与其装载的货物分子之间的潜在关系提示一个重要的问题，即不同的分拣机制是否在确定其装载货物（包括蛋白质和核酸）中起着最主要的作用，或者不同形成机制是否是产生不同外泌体亚群的关键。研究者需要确定每个因素的影响，例如，介导肿瘤与微环境信息交流的特定分子成分是否优先装载至癌细胞释放的外泌体亚群，或者无差别地装载至所有外泌体，这对于理解EV在癌症中的作用至关重要。

结构组成

在形成过程中，母细胞内容物的特定成分被捕获到外泌体中。因此，外泌体中发现了各种分子：脂质、蛋白质和核酸。

脂质

外泌体膜富含胆固醇、鞘磷脂、神经酰胺、磷丝氨酸、磷脂酰肌醇和磷脂酸。它们的脂质成分影响其膜的流动性，使它们能够在细胞外空间中保持稳定，但也影响它们自身的形成。事实上，膜曲率强烈依赖于膜脂质，而这些脂质又取决于细胞中的酶，例如鞘磷脂酶2 （nSMase2）或磷脂酶D2 （PLD2）。

蛋白质

外泌体包含许多蛋白质，其中一些蛋白质高度富集，例如四跨膜蛋白（CD63, CD81, CD9）、热休克蛋白（HSP70, HSP90）、MVBs形成蛋白（TSG101, Alix）或其他蛋白，因此可以作为外泌体表征的标志。外泌体也携带免疫蛋白，例如主要组织相容性复合体I和II（MHC I/II）或程序性死亡配体1（PD-L1）。

核酸

外泌体富含核糖核酸，尤其是小RNA，如miRNA。外泌体miRNA不是随机地被纳入其中，这表明存在一种将特定miRNA有选择地排序到外泌体中的机制。这种选择的确切机制尚未完全理解。然而，已经提出了四种潜在的途径。nSMase2是第一个参与miRNA排序到外泌体中的分子。2013年，Kosaka及其合作者报告称，nSMase2的过表达增加了HEK293来源的外泌体中的miRNA水平，相反，其表达的减少与外泌体中miRNA含量的降低有关。另一种排序机制同年由Villarroya-Beltri等人描述。他们描述了核糖核酸结合蛋白hnRNPA2B1的SUMO化版本参与miRNA分选到T细胞来源的外泌体中的过程。该蛋白识别miRNA 3'端序列中的特定基序GAGAG，称为“EXO基序”，并允许这些miRNA的选择性装载到外泌体中。自这一发现以来，其他RNA结合蛋白包括SYNCRIP（突触结合、细胞质RNA相互作用蛋白）和YBX1（Y盒结合蛋白1）也被确认在miRNA分选中的作用。第三种机制由Kopper-Lalic等人在2014年描述他们发现，3'端尿苷化的miRNA富集在B细胞衍生的外泌体中，而3'端腺苷化的内源性miRNA则留在细胞内。这一观察结果表明，miRNA 3'端部分的修饰与其被加载到外泌体中有关。第四条途径涉及miRNA诱导的沉默复合体（miRISC）相关的途径：成熟的miRNA可以与组装蛋白相互作用，形成主要由成熟miRNA、其靶mRNA、GW182和AGO2（Argonaute2）组成的miRISC复合体。AGO2的敲除减少了某些miRNA如miR-451、miR-150和miR-142-3p在HEK293T细胞衍生的外泌体中的分选，这表明AGO2可能参与miRNA在外泌体中的分选正如稍后所述，这些分选机制可能对于将外泌体转化为治疗应用具有重要意义。

国际细胞外囊泡学会（ISEV）建议使用通用术语细胞外囊泡（EV），“作为‘从细胞中自然释放的颗粒，具有脂双层膜且不能复制’”这些EVs包括外泌体囊泡，但由于一旦它们离开细胞就很难区分，因此需要进行严格的表征。此外，在它们的分离过程中，它们经常与其他囊泡（包括微型胶囊泡和凋亡体）混合。过去，术语“外泌体”被广泛使用，但逐渐被更准确的术语“小EVs”所取代。

功能

外泌体最初被认为是细胞排泄废物的一种囊泡外泌形式，用于运载细胞成熟过程中产生的垃圾。2007年，Valadi等发现人体的肥大细胞可以捕获鼠肥大细胞分泌的外泌体，其携带的信使RNA（messenger RNA，mRNA）在进入胞浆后可以被翻译成蛋白质。此外，外泌体所转移的微小RNA（microRNA，miRNA）同样具有生物活性，在进入靶细胞后可以靶向调节细胞中mRNA的水平。此后大量的研究发现外泌体可参与到机体免交应答、细胞分化、肿瘤增殖及侵袭等多方面，其作用方式主要包括：1不同细胞表面受体与配体相连接；2靶向受体细胞的细胞膜上相关位点；3与靶细胞融合，将其携带的生物活性物质传递给靶细胞，进而影响靶细胞的生物学功能。

提纯方式

根据外泌体的物理、化学及生物学性质等，目前已开发有超速离心法、密度梯度离心法、聚乙二醇（聚乙烯二醇PEG）沉淀法、超滤法、免疫磁珠法、排阻色谱法等分离提取技术。

超速离心法

超速离心法是根据生物大分子和亚细胞物质在液体介质中沉降速度不同而形成不同的区带，或它们的密度不同而停留在液体介质中不同的位置将其分离。

1.实验原理通过低速离心、高速离心交替进行使外泌体悬浮于离心管中特定位置，从而达到外泌体分离、浓缩和提纯的目的。

2.主要材料和设备 1×pbs，无菌离心管，0.22μm过滤器；超速离心机，台式低温高速离心机，-80°C冰箱。

3.操作流程以提取细胞培养上清液中的外泌体为例。

（1）收集50ml细胞培养上清液，置于无菌离心管中。

（2）4°C，300g离心10min。

（3）4°C，2000g离心20min，吸取上清液转移至另一无菌离心管。

（4）4°C，10000g离心30min，将上清液转移至同样规格的无菌离心管。

（5） 4°C，100 000g离心70min。

（6）去除上清液，用2ml1×pbs重悬沉淀。

（7）使用0.22μm滤器过滤悬液，4°C，100000g离心1h。

（8） 1ml 1×PBS洗涤沉淀，4°C，100000g离心1h。

（9）100μl 1×PBS重悬沉淀，-80°C条件下可保存1年。

4.优缺点最常用的外泌体纯化手段，被认为是分离外泌体的“金标准”。操作简单，获得的外泌体较多，费用低。但操作较费时，回收率不稳定，纯度较低，可能存在污染的风险。重复离心操作可能对外泌体造成损害，影响其活性。

5.注意事项

（1）超速离心时，所有离心管内液体应至少为总体积的3/4。若不足，使用pbs进行调整。

（2）离心前离心管必须配平，未配平则使用PBS进行调整。

（3）使用移液管取出上清液时，应在沉淀上方留下2mm液体。

（4）37°孵育沉淀物可促进其溶解，随后轻轻上下吹打混匀后吸取样品。

（5）使用0.22μm滤器过滤悬液可消除样品上残留的污染物，这在提取血清中外泌体时尤为重要。

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密度梯度离心法

密度梯度离心法是将样品加在情性梯度介质中进行离心沉降或沉降平衡，在一定的离心力下把颗粒分配到梯度中某些特定位置上，形成不同区带的分离方法。

1.实验原理在超速离心力作用下，使溶液形成从低到高连续分布的密度阶层。通过密度梯度离心，使样品中的外泌体沉降在某一个密度范围内。

2.主要材料和设备1×pbs，无菌离心管，OptiPrepTM碘克沙醇溶液，60%（w/v）；超速离心机，-80℃冰箱。

3.操作流程以提取细胞培养上清液中的外泌体为例。

（1）收集50ml细胞培养上清液，4℃，500g离心10min，吸取上清液。

（2）4℃，5000g离心10min，吸取上清液。

（3）4℃，10000g离心1h，取沉淀即为粗纯化的外泌体，加人1.5ml1×PBS重悬。

（4）制备不连续梯度的碘克沙醇溶液。

（5）将配制好的碘克沙醇溶液3ml 40%（w/v）、3ml 20%（w/v）、3ml10%（w/v）和2.5ml5%（w/v）依次加人管中。

（6）将外泌体溶液加至梯度顶部，4℃，100000g离心18h。

（7）将离心后的液体由上而下进行分馏，按照1ml/管，分成13管。

（8）4℃，100000g离心1h，取沉淀。

（9）回收外泌体层，用2ml1×pbs重悬，4℃，100000g离心2.5h，取沉淀。

（10）用100μl 1×PBS重悬沉淀，-80℃条件下可保存1年。

4.优缺点分离效果较好，可获得纯度较高的外泌体。外泌体结构和功能保持较好。但前期工作量大，需要配制梯度介质溶液。得到的外泌体量不多，操作复杂，不易掌握，较费时。

5.注意事项

（1）离心效果仅取决于样品颗粒的浮力密度差，与样品颗粒大小和形状无关。

（2）常用于大小和形状相近而密度差异较大的物质分离。

（3）严格控制离心时间，若时间过长，可能导致所有样品全部到达离心管底部；而时间不足时，样品未能分离开来。

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PEG沉淀法

PEG沉淀法是在一定盐浓度条件下，向溶液加人亲水性极强的聚乙二醇引起大分子溶质凝聚沉淀的方法。

1.实验原理

PEG有较强的脱水作用，能与疏水性蛋白质和脂类分子结合共沉淀。向具有一定浓度的盐溶液中加入PEG，PEG的极性基团分子对水有极强的亲和力，可以竞争性结合游离水分子，从而使外泌体的溶解度降低。通过低速离心快速地富集外泌体，随后进行小体积超速离心对外泌体进行纯化。

2.主要材料和设备

聚乙二醇6000粉末，NaCl，1×pbs，超纯水，0.45μm滤器，无菌离心管；低温台式离心机，超速离心机，-80℃冰箱。

3.操作流程

以提取细胞培养上清液中的外泌体为例：（1）将16gPEG6000、5.18gNaCl溶于100ml超纯水，配制成16%（w/v）的PEG6000储备液，用0.45μm滤器滤过后备用。（2）收集100ml细胞培养上清液，置于无菌离心管中。（3）4℃，2000g离心10min，10000g离心30min，除去细胞碎片。（4）将上清液转移至另一无菌离心管，加入等体积的16%（w/v）的聚乙二醇6000储备液混合，上下颠倒混匀，置于4℃冰箱过夜（12h以上）。（5）4℃，10000g离心60min，弃去上清液。（6）用1ml1×pbs重悬沉淀，4℃，120000g离心90min。（7）用100μl1×PBS重悬沉淀，-80℃条件下可保存1年。

4.优缺点

操作简单，所需设备少，能获得大量的外泌体，可供蛋白质组学研究及核糖核酸测序。对外泌体损害小，活性几乎不受影响。但所获外泌体纯度较低，颗粒大小不均，产生难以去除的聚合物，在发表论文时易受质疑。

5.注意事项

（1）在分离部分高黏度生物样品中外泌体前，建议使用1×PBS进行适度稀释。

（2）由于血清/血浆等样本表面常携带>220nm脂类颗粒，因此，在分离此类样品中外泌体时，建议使用0.22μm滤器对外泌体重悬液进行过滤，以消除残留在样品上的污染物。

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超滤法

超滤法是利用半透膜的微孔结构，在一定外界压力的推动下，实现对物质的选择性分离、回收的膜分离方法。

1.实验原理

主要取决于溶质和溶剂中悬浮物的大小或分子量，利用一种压力活性膜或超速离心，使溶剂中比膜孔大的物质由于分子筛作用被截留，而水分子和小的溶质颗粒透过膜的分离过程。

2.主要材料和设备

蛋白酶k，1×pbs，无菌离心管，注射器，中空纤维超滤膜；低温台式离心机，-80℃冰箱。

3.操作流程

以提取细胞培养上清液中的外泌体为例：（1）收集20ml细胞培养上清液，置于无菌离心管中。（2）4℃，2000g离心10min，取上清液。（3）将上清液转移至另一无菌离心管，加入100μl蛋白酶K。（4）颠倒混匀后，置37℃静置30～60min。（5）将上述样品装入含有200nm大孔径中空纤维超滤膜的20ml注射器内。（6）按压注射器活塞，使滤液流速控制在每秒2～3滴。（7）将收集的滤液转移至含50nm大孔径中空纤维超滤膜的3ml注射器内。（8）轻轻按压注射器活塞，彻底排空残余液体。（9）取出过滤器磁盘，磁盘上的微粒即为外泌体。（10）用200μl1×pbs重悬磁盘上的微粒，-80℃条件下可保存1年。

4.优缺点

样品预处理过程简单，省时，所需设备少。回收率较高，且不影响外泌体的生物学活性。但试剂成本高，回收的外泌体纯度不高，易变形或破碎。外泌体可能会阻塞过滤孔，导致膜的寿命减低，分离效率降低；外泌体膜之间可能发生相互黏附，导致分离量降低。

5.注意事项

建议使用0.22μm滤器对待提取样本进行预处理，排除＞220nm的微泡。但无法去除150～220nm的滤泡，需进一步纯化。

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免疫磁珠法

在磁珠表面包被具免疫反应性的抗体进行抗原抗体反应，在细胞表面形成攻瑰花结，将这些结合了磁珠的细胞置于强大的磁场下，便会与其他未被结合的细胞分离，而磁珠脱离磁场后磁性立即消失，这样就可以筛选或去除所标记的细胞，从而达到选择细胞的目的。

1.实验原理

外泌体表面具有特异性标志物，与连接在磁珠上的特异性单抗结合后，在外磁场中，通过抗体与磁珠相连的外泌体被吸附而滞留在磁场中，而不具有特异性标志物的物质不能与磁珠上的单抗结合，无法在磁场中停留，从而达到分离的目的。

2.主要材料和设备

1×pbs，包被特异性抗体的磁珠，磁力架，无菌离心管；低温台式离心机，摇床。

3.操作流程

以提取细胞培养上清液中的外泌体为例：（1）收集20ml细胞培养上清液，置于无菌离心管中。（2）4℃，2000g离心10min，同一条件下再次离心，取上清液备用。（3）使用1×PBS清洗磁珠5次。（4）将清洗后的磁珠用磁力架进行分离。（5）将备用的上清液加入磁珠中，轻轻混匀。（6）4℃，将上述混合液置于摇床轻轻混匀24h。（7）使用磁力架收集磁珠，随后用1×pbs清洗磁珠至少3次。（8）使用10ml1×PBS清洗磁珠1次。（9）用100μl1×PBS重悬磁珠，备用。

4.优缺点

操作简单，特异性高，能获得形态完整的外泌体，但回收效率低。pH和盐浓度会影响外泌体的生物学活性，不便后续实验，而获得的外泌体仅仅是标志物阳性的亚群。磁珠价格高昂，成本较高。

5.注意事项

（1）基于较大的接触面积和良好的扩散性，免疫磁珠法分离能较有效地捕获特定的外泌体亚群。（2）磁珠上包被的特异性单抗对外泌体亚群的分选起着决定性作用。

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排阻色谱法

排阻色谱法是一种根据试样分子的尺寸进行分离的色谱技术。又称为凝胶色谱法、分子排阻色谱法、尺寸排阻色谱法等，是液相色谱的一种。

1.实验原理

色谱柱以凝胶为填料，凝胶含有许多尺寸不同的孔穴或立体网状物质，其孔穴大小与被分离试样大小相当，仅允许直径小于孔穴的组分通过。将试样加入色谱柱后，样品中的大分子不能进入凝胶孔穴，只能沿凝胶间的空隙通过色谱柱，最先被洗脱下来；中等大小的组分可以部分进入凝胶孔穴中，在色谱柱中滞留，较慢地从柱中洗脱下来；小分子组分可进入凝胶中大部分孔穴，受到的滞留作用最强，更慢地被洗脱下来。而样品中溶剂分子量最小，可进入凝胶的全部孔穴，最后流出，以此实现大小不同组分的完全分离。由于外泌体粒径较蛋白质和脂类物质大，能快速通过色谱柱，从而与其他杂质分离（图17-3）。

2.主要材料和设备

1×pbs，无菌离心管，包含2%琼脂糖的凝胶色谱柱；纳米颗粒分析仪，分光光度仪，低温台式离心机。

3.操作流程

以提取血清中的外泌体为例：（1）吸取1ml血清，置于无菌离心管中。（2）4℃，1500g离心20min，取上清液置于新的无菌离心管。（3）4℃，3000g离心15min，取上清液置于新的无菌离心管。（4）4℃，3000g离心20min，取550μl血清置于新的无菌离心管，待用。（5）旋开凝胶色谱柱的出口，用1×pbs冲洗。（6）将上述已处理好的血清样品加入凝胶色谱柱中。（7）旋开凝胶色谱柱的出口，收集500μl的馏分。（8）分别使用纳米颗粒分析仪和分光光度仪对馏分中的外泌体和蛋白质进行测定。（9）包含外泌体的馏分可进行后续分析、测定。

4.优缺点

操作简单、方便，重现性好，获得的外泌体纯度高，富集效率好。不受剪切力的影响，能保证外泌体的完整性和生物活性。由于未添加其他化学试剂，对后续研究几乎无影响。但对上样量要求较高，一般要求控制在500μl以内，否则会降低分离效率。样品中蛋白质和脂类等组分会对凝胶色谱柱造成严重的污染，使其无法多次重复使用，使用寿命降低。

5.注意事项

（1）适用于分离分子大小相差较大的组分，对分子大小相近组分的分离效果不太理想。（2）分离效能主要取决于柱高、加样量、凝胶孔径大小及凝胶质量等因素。（3）收集多个含外泌体的馏分可提高回收效率，但会降低外泌体的纯度。

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应用

外泌体可通过普通血液样本获取，实现无创、灵敏的“液体活检”。另外，外泌体具有良好的生物相容性与低免疫原性，可被工程化改造为“药物快递车”，装载化疗药物、反义寡聚核苷酸等核酸药物以及免疫调节剂，实现精准靶向递送。动物实验已显示，装载药物的外泌体能够穿越血脑屏障，抑制肺癌颅内转移瘤。此外，外泌体还能调节肿瘤微环境、逆转耐药性，并与免疫治疗协同，激活人体自身的抗肿瘤免疫反应。在治疗过程中，外泌体标志物的动态变化可实时反映肿瘤负荷与药物响应，辅助医生及时调整方案。一些外泌体分子还与患者的复发风险及生存期密切相关，为预后评估提供了新的生物标志物。

疾病诊断

外泌体上的多种生物活性分子可以用作疾病的生物标志物，这些生物标志物主要分为两类，一类是蛋白类标志物，比如CD9、CD63、CD81、CEA（癌胚蛋白）、Her2（人表皮生长因子受体-2）、EpCAM（上皮细胞粘附分子）等：一类是核酸类标志物，比 miR-21， miR-141、 miR-15a-5p、 miR-10b 等 miRNA， mutated KRAS 脱氧核糖核酸等 DNA，HOTTIP等IncDNA。它们在疾病和正常组织处细胞之间表达量不同，甚至在不同的疾病中表达量也存在差异性分布，这给疾病的准确检测提供了可能性。为了检测疾病是否存在、发展如何，或者是否已治愈，需要将患者生物样本中的外泌体提取出来，并通过各种手段检测蛋白或核酸的表达情况，与正常组织对比，进而判断相应组织是否存在病症。

外泌体能够用于疾病诊断主要是富含多种生物活性分子，即生物标志物，可以反应其亲代细胞的生理及病理状态。主要优势有以下几点：（1）获取便捷，外泌体广泛存在于人体血液、尿液、唾液、粪便等易于获取的生物流体中，便于取出进行体外检测，无侵入性，更无创安全：（2）稳定性高，由于脂质双层膜结构的存在，外泌体的稳定性相对较高，收集到的生物样本可在4°C储存几天，在-20°C或者-80°C能够存放更长时间：（3）准确性高，分泌出的外泌体含有亲代细胞中整套的脱氧核糖核酸信息，作为生物标志物比其他无细胞成分的标志物更能准确反映其亲代细胞的生理及病理状态：（4）浓度高且可控，多数外泌体中相应生物标志物含量较其他成分更高，并且可以通过预分离、浓缩等方式提高浓度，进而可以提供更高的检测灵敏度”。因此，外泌体在疾病的早期诊断、进展监测、预后评估中具有巨大的潜在应用价值。

药物递送

外泌体药物传递是利用30-150nm脂质双层囊泡作为天然载体，通过包裹、修饰实现靶向、跨屏障、保护载荷的药物递送技术，兼具低免疫原性、生物相容性、天然归巢三大优势，是肿瘤、神经退行性疾病等领域的前沿递送平台。

外泌体的结构具有很强的稳定性，能够穿透强大的生物膜性结构包括血脑屏障（blood-brain barrier，BBB），将携带的物质传递给靶细胞，并能够阻止在传递过程中有效成分被机体降解，产生更强的效果。在体内实验和体外实验中，来自牛乳的外泌体装载的药物产生的药效比自由存在的药物产生的药效要强且能够提高药物的安全性。

外泌体作为药物载体有其独特的优势：引起有害的免疫反应罕见；稳定性好；效率高；靶向性强；渗透滞留效应明显。研究显示，将人脑上皮细胞分泌的外泌体与紫杉醇或阿霉素在pbs溶液中反应2小时并进行荧光标记后注射人斑马鱼的大静脉中，通过荧光显像可以观察到外泌体携带着抗癌药物穿过斑马鱼的血脑屏障进入其脑内发挥作用。外泌体除了能携带抗肿瘤药物外，也能携带基因类药物。用Cy5荧光染料标记的 anti-miR-9转染间充质干细胞（mesenchymal stem cells，MSCs）后，其分泌的外泌体载有anti-miR-9，当把间充质细胞与U87和T98G（两种多型性胶质母细胞瘤细胞）共培养后，间充质细胞能够通过外泌体把anti-miR-9转染给这两种胶质母细胞，该细胞对替莫唑胺的抵抗性降低了。用miR-146b的质粒转染间充质干细胞后，该细胞分泌的外泌体中就包含有miR-146b，再将这种外泌体注射到小鼠体内的多形性成角质细胞瘤处，明显抑制了肿瘤的生长。外泌体还能运载一些抗炎药药物，将外泌体与姜黄素在体外反应后滴人小鼠的鼻腔，可发现外泌体能穿过血脑屏障进入小鼠的脑内，促进小角质细胞的凋亡。除此之外，外泌体也能传递像蛋白质这样的大分子物质。最近的一项研究显示，由单核巨噬细胞分泌的装载有抗氧化蛋白质过氧化氢酶的外泌体能够成功地穿透小鼠的血脑屏障而改善帕金森病的症状。

再生医学

外泌体是一种微小的膜性囊泡结构，是间充质干细胞旁分泌的重要组成部分，可将信息传递至损伤的细胞或组织从而参与组织再生。外泌体再生医学平台利用肺球细胞来源的天然外泌体，开发治疗肺部疾病候选外泌体疗法产品；工程化外泌体药物递送平台利用HEK293细胞外泌体装载mRNA、重组蛋白、小分子药物等，以治疗肿瘤、特发性肺纤维化及罕见病等。

在医美领域可用于皮肤再生修复，临床研究初步显示，外泌体对皮肤屏障有较好的修复作用，它对敏感性皮肤，特别是有红斑或者是有红区炎症的敏感性皮肤有较好的治疗效果，也就是反映了外泌体的抗炎药作用。郑跃表示，从临床试验结果可认为，外泌体作为皮肤修复的手段之一，可以单独使用或根据皮肤状态和需求联合功效性护肤品、透明质酸、光电等其他医美手段一同使用。

研究表明，间充质干细胞来源外泌体与间充质干细胞有着相似的功能，包括修复与再生组织、抑制炎症反应及调节机体免疫，但外泌体相对于间充质干细胞又有许多优势。首先，间充质干细胞来源外泌体更稳定，更好保存，易于管理和控制，可以人为改变其内容物的种类和数量，可根据需要调节用量；其次，它们没有活细胞，不会像间充质干细胞那样可能会过多增殖而放大疗效或者癌变导致疾病加重；另外，它有可能避免某些针对间充质干细胞的调控问题，间充质干细胞来源外泌体有代替间充质干细胞的趋势，从依赖间充质干细胞的细胞替代医疗向依赖间充质干细胞来源外泌体的生物疗法转变。外泌体作为间充质干细胞旁分泌活动的重要方式，在组织再生中发挥重要作用。

定义

研究历史

形成机制

结构组成

脂质

蛋白质

核酸

功能

提纯方式

超速离心法

密度梯度离心法

PEG沉淀法

超滤法

免疫磁珠法

排阻色谱法

应用

疾病诊断

药物递送

再生医学

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