外泌体进阶记：从科研热点到治疗新势力

蒲公英媒体助手

作者 | 树心旁

细胞囊泡在20世纪50年代首次被发现，最初被判定为细胞代谢的“垃圾”。20世纪90年代末，研究人员发现细胞囊泡膜上嵌有跨膜蛋白，并富含蛋白质、脂质和核酸，从而逐渐发现了相关的生理功能。2013年诺贝尔生理学与医学奖颁给三位杰出科学家，以表彰他们在细胞外囊泡调控机制上的研究贡献。

细胞外囊泡作为细胞间物质和信息传递的载体，可由各种细胞分泌，根据其大小、生物发生和分泌机制可分为外泌体、微泡和凋亡小体。外泌体是通过内体系统形成的，其大小范围为30-150nm。研究发现，外泌体包含了蛋白质、脂质、RNA和DNA等生物活性分子，并且具有高生物利用度和低免疫原性，使它们在维持细胞稳态，预防和治疗多种疾病中起着至关重要的作用。基于外泌体物质基础可将其进一步细分为天然外泌体药物、基因工程化外泌体药物、外泌体载药药品（小分子）。

外泌体，一种具有多功能的细胞间转运系统

(来源：Kalluri R, LeBleu VS. The biology, function, and biomedical applications of exosomes. Science. 2020 Feb 7;367(6478):eaau6977. )

细胞外囊泡因诺贝尔生理学与医学奖而被众人知晓，经过十几年的发展，细胞外囊泡研究达到了前所未有的新高度。现阶段，外泌体研究取得了重大突破，特别是在诊断、组织修复和再生、药物递送等领域。分离患者体液（如血液、尿液）中的外泌体，分析其中的核酸（如tRNA、mRNA、miRNA）、蛋白质等分子，以寻找特定生物标志物和新的疾病治疗策略。在可预见的未来，外泌体在诊断领域将迎来新的突破性进展。

外泌体的天然结构特点，决定了细胞对其接收作用明显强于其他载体。以干细胞外泌体为代表，越来越多的研究评估了干细胞外泌体组成、用法、用量来进一步探究其在肺部、免疫系统、眼部、皮肤等疾病中的治疗潜力。将药物封装在外泌体中，以提高药物的生物利用度和效力。外泌体既可以通过包载小分子化学药，也能够成为运载蛋白类、核酸类药物的新型载药系统，提高患者用药效率、降低用药频率、减少全身暴露的副作用，是极具潜力的药物载体。

ClinicalTrials注册的临床试验显示，外泌体可作为肺癌、乳腺癌等不同肿瘤的诊断生物标志物或治疗药物，也可作为药物载体、疫苗等。外泌体的研究领域仍在不断拓展，许多新的研究方向亟待探索。

外泌体的研究应用方向

(来源：Rezaie J, Feghhi M, Etemadi T. A review on exosomes application in clinical trials: perspective, questions, and challenges. Cell Commun Signal. 2022 Sep 19;20(1):145. )

赛默飞外泌体全流程解决方案

赛默飞与广大客户一起共同见证了外泌体行业的快速崛起。作为细胞和基因治疗领域领先服务型企业，能为广大用户提供外泌体全流程解决方案，持续为基因和细胞治疗行业发展赋能。

1、稳定的细胞培养体系

细胞培养作为外泌体分泌的首要环节，细枝末节决定着产品质量的关键密码。培养环境反复无常，CO2培养箱开关门后温湿度及CO2浓度恢复慢，导致实验结果飘忽不定，重复性差。

Thermo Scientific™ Vios™系列CO₂培养箱

• 经过验证的性能，为敏感细胞培养提供保护
• 全新7英寸触摸屏, 人体工程学门设计
• 全新干式培养，CO2主动控制功能升级
  

2、金标准下的纯化方法

超速离心法获得外泌体具有样品纯度高、文献认可度高等优势，被认为是外泌体富集纯化的“金标准”。离心法无需特殊试剂，操作简便，但对设备要求极高。大部分离心机转头适配性差、耐久性不足、腐蚀风险高，操作安全隐患，转速衰减等不足。

Thermo Scientific™ Sorvall™ WX+ 超速离心机

• 占地面积小，离心速度高达100,000rpm，可充分利用您的实验室空间。
• Fiberlite™ 碳纤维转头轻质且具抗疲劳性，无需在使用寿命期间减速，配备直观易用的触摸屏界面和试管自动平衡功能，加速运行设置。
• 转子类型多样，可满足高性能处理应用的需求，可支持0.2mL至250mL的离心管。
• 可选80,000、90,000和100,000rpm三种机型，RCF可达802,000xg。
  

3、可靠的外泌体存储条件

外泌体是细胞分泌的纳米级囊泡，含有多种生物活性分子，如蛋白质、脂质和RNA等。由于外泌体的长期稳定性是生物医学研究的关键，合适的存储可以确保其功能和稳定性。在常规的实验中，对于外泌体的存储条件一般是4℃、-20℃、-80℃。低温可以有效抑制生物反应和降解过程，外泌体可以在-80℃或液氮（-196℃）中长期保存。

Thermo Scientific™ TSX 通用系列超低温冰箱

• 全球通用电压设计：扩展通用电压，可在100-230V、 50/60Hz条件下运行
• 扩宽设定温度范围：-40°C ～ -86°C温度范围设计，配合升级V-Drive制冷技术，提供更出色的制冷性能
• 更短的降温时间：更新的变频压缩机结合改进的智能算法实现更快的降温速度；更短的开门回温时间：提供高质量的样品存储
• 四种容量：400、500、600和700个2英寸冻存盒容量可选冰箱的尺寸
• 7英寸智能触摸控制面板具备完善的温度曲线和事件记录功能，让您随时了解设备运行状态，提供最多三级权限管理功能，轻松实现多用户分级操作
• 超静音设计：运行仅44dB，置于实验室或办公室也不会造成干扰，提高用户体验
  

4、低吸附外泌体保存装备

外泌体内含多种活性物质，包括蛋白、RNA、DNA等，但这些活性物质含量较低。经过层层工序获得外泌体十分宝贵，低DNA吸附按盖微量离心管是外泌体保存的优质选择。降低DNA吸附，有效保持实验样本量，提高实验数据的可靠性。

Thermo Scientific™ 低DNA吸附按盖微量离心管

• 超低吸附：DNA回收率＞95%
• 宽温域耐受：-80℃~121℃
• 零污染：人类DNA残留＜1pg
• 无PFAS、BPA、塑化剂，符合欧盟RoHS指令
• 耐受高压灭菌（121°C）和-80°C冷冻，单次使用设计
  

赛默飞具有涵盖二氧化碳培养箱、超速离心机、液氮罐、超低温冰箱等设备的完整生产线，助力企业通过监管审核，加速从研发到商业化的进程。

展望未来，外泌体的进化之路依然充满机遇与挑战，克服规模化生产瓶颈、实现性能精准调控、加强长期安全性验证是必经之路。我们有理由相信，这源于生物体的天然囊泡，将在科技创新的持续赋能下，不断突破，为人类健康问题提供更多自然的、持久的新方案。

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