文章更新時間：2024年1月24日

作者：米歇爾‧特洛特博士

機構：Izon Science科學內容經理

林肯大學內部學博士，為Izon Science提供科學寫作與內容管理服務。

外泌體萃取自母細胞的複雜內容物，包括蛋白質、蛋白質、mRNA、miRNA和DNA。 © Technology Networks

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外泌體是一類由細胞凋亡的內體來源囊泡，直徑通常在30-150奈米之間，是體積最小的細胞外囊泡。它們由胞內分子雙層包裹，在釋放到細胞外環境時攜帶母細胞的多種生物分子，包括蛋白質、粒線體、mRNA、miRNA和DNA。外泌體的定義是基於其方式形成－透過多囊泡融合體與細胞膜並釋放到細胞外空間。

多囊泡體是內吞作用中的關鍵細胞器，引導早期內體與晚期內體的過渡。其主要功能是分離可回收成分與需溶小體降解的成分。在多囊泡體內部累積的囊泡稱為腔內囊泡，釋放到細胞外後被定義為外泌體。

注意：文獻中存在術語不一致性。部分來源區分多囊泡體與晚期內體，而其他研究則交替使用這兩個術語。

外泌體通訊透過傳遞RNA等生物分子，參與健康與疾病狀態下的多個生物學過程。

其主要作用機轉是透過RNA轉移影響受體細胞的功能。現有證據表明，外泌體RNA可完全進入受體細胞並調控蛋白表達，且特定RNA結合蛋白在轉運中發揮關鍵作用。

• microRNA和長鏈非編碼RNA透過調控基因表現影響疾病進程
• 熱休克蛋白、細胞激素蛋白、標記分子等可直接改變目標細胞功能

外泌體類似於“健康與疾病的信使”，在生理正常和病理損傷中都發揮重要作用。

多囊泡體透過內陷形成腔內囊泡，其中大多數與酶體融合被降解，部分則透過與細胞膜融合釋放到細胞外成為外泌體。儘管已有研究進展，其主權體制尚不清楚。近期高時空解析度睡眠體技術的應用，為脫離外泌體釋放事件提供了新工具。

外泌體參與神經退化、癌症、肝病及心臟衰竭等多種病理過程：

• 癌症：促進遷移、誘導性和血管生成。透過腫瘤細胞外基質為腫瘤遷移創造空間，影響腫瘤抑制基因和基質細胞表達基因表達
• 肺部疾病：氧化壓力等因子改變外泌體模式，影響COPD、氣喘等因子反應
• 感染與神經發育：細菌感染時釋放的外泌體

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  可作為毒素“誘餌”，在神經迴路生成中參與信號輸入

外泌體作為潛在生物標記具有顯著的優勢：

• 穩定性：平衡雙分子層保護其物內容穩定降解
• 可獲取性：存在於血液、腦、脊髓液等體液中，適合液體交換器
• 心血管：癌症、糖尿病等患者外泌體miRNA/lncRNA譜型與健康族群有顯著差異

目前研究正推動外泌體在癌症早篩、糖尿病監測等領域的應用。磷酸化蛋白質標記物甚至可在樣本冷凍五年後仍保持穩定。

外泌體在藥物沉積領域開展獨特優勢：

• 低原免疫性：天然氣囊更容易被耐受耐受
• 最小能力：表面分子可定向管道至病灶組織
• 血腦障壁：為神經系統疾病治療提供新途徑

應用計劃原則包括：

1. 使用CAR-T細胞衍生外泌體減少腫瘤
2. 工程改造外泌體溶液小分子、RNA治療及CRISPR基因編輯工具

外泌體收縮是轉化研究的關鍵挑戰，需與微囊泡、南非小體等區分。 目前主要方法及優勢劣勢比較：

圖1展示了外泌體形成與降解過程（譯文配圖）

隨著論文理論技術和分離技術的突破，外泌體在精準醫學的應用將加速發展。其作為疾病標記和治療載體的雙重屬性，為癌症免疫治療、神經退化等重大醫學難題提供創新解決方案