研究背景
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自然界的一切现象，本质均可归约为物质、能量、信息的传递、交换与变化。 鱼翔浅底、鹰击长空。生命现象看似绚烂多样、神秘复杂，也终究跳脱不出背后物理、化学等终极规律的立法。除了制造出那只半死半活的猫，奥地利物理学家薛定谔也曾写过一本小书《生命是什么》。作者在书中提出了一系列大胆的思想：生命不断从环境中摄取物质与能量，从而维持负熵为生；同时，生命现象原则上可由物理学和化学规律诠释；基因是一种非周期性的晶体等。在薛定谔鸿文的感召下，二战后一大批物理学家转投生物学研究，其中包括DNA双螺旋结构的发现者沃森与克里克。 1983年，生命系统中一种新的物质与信息载体“外泌体”在绵羊网织红细胞中被发现，后被命名为“exosome”。外泌体内包裹的物质成分多种多样，包括 DNA、RNA（mRNA，miRNA，ncRNA）、蛋白质、甚至病毒粒子等。与神经系统及内分泌系统类似，外泌体经由体液在细胞间悄无声息地 smuggle 着物质、传递着信息，从而调节各种生理病理活动。1996 年，G.Raposo 发现能进行抗原提呈的外泌体，这种外泌体携带 MHC-Ⅱ 类分子、共刺激因子和粘附因子，可直接刺激效应 CD4+-T 细胞的抗肿瘤反应。此后，又陆续发现外泌体能携带 EGFR、HIV-1、Aβ 等分子，从而促进肿瘤、艾滋病抗原和神经疾病相关蛋白在细胞间的传播。从这些事实来看，外泌体又不像什么好东西。总之，作为一种全新的分子信使载体，外泌体参与了细胞代谢、肿瘤发生、细胞粘附、免疫调节、神经系统疾病等各种过程。 由于外泌体主要分布在血液、唾液、尿液、脑脊液和乳汁等体液系统，加之与各疾病的直接或间接相关性，因此，外泌体具备体外无创诊断的天然潜力。甚至，我们可以将计就计，利用外泌体的物质传递性、相对靶向性、膜融合性等，将其作为基因治疗和药物递送的载体。 近来年，外泌体的研究逐渐升温。外泌体的提取、鉴定和内含物分子的检测技术也日益成熟。通过测定外泌体所携带的分子种类及相对含量，我们可以揭示相关生理和病理过程的作用机理，进而往体外诊断、载药系统开发等转化医学方向推进。特分享一篇外泌体与神经系统疾病 PD 与 AD 分型的研究论文《CNS tau efflux via exosomes is likely increased in Parkinson disease but not in Alzheimer disease》。 研究背景 阿尔茨海默氏症（AD）与帕金森病（PD）均涉及 Tau 蛋白的病理变化。随着检测灵敏度的提高，Tau 蛋白已能在血液中直接检测，但其在大脑内的清除机制尚不明了。 实验方法 ■ 小鼠模型：用放射性 I125 标记的 tau 对小鼠进行侧脑室注射。跟踪 Tau 蛋白是否逐渐从脑部向血液系统转移； ■ 临床样本：91例 PD 患者、106例 AD 患者、106例健康组群，用单分子免疫阵列技术 Simoa 分别检测神经细胞来源性外泌体及血浆中的 Tau 蛋白等相关分子。 实验结果 Tau 蛋白从小鼠脑部向血液的转移：下方A图表明 I125-Tau 从脑部逐渐清除消失；B图表明 I125-Tau 在血液中出现并逐渐积累； 相对健康组群与 AD 组群，PD 组群内 Tau 蛋白在外泌体内的含量显著升高；相对健康组群与 PD 组群，AD 组群内 Tau 蛋白在血浆中的含量显著升高。 结论意义 ■ 脑部 Tau 蛋白在 PD 与 AD 患者中的清除机理不尽相同。PD 患者先经由神经细胞形成 Tau 蛋白外泌体包裹，再释放进入血液；AD 患者更依赖于 Tau 蛋白直接进入血液； ■ 区分 PD 患者应检测外泌体 Tau 含量指标；区分 AD 患者应检测血浆内 Tau 含量指标； 参考文献 [1] CNS tau efflux via exosomes is likely increased in Parkinson disease but not in Alzheimer disease. Alzheimer’s& Dementia. [2] Extracellular vesicles: biology and emerging therapeutic opportunities. Nature Reviews. 因子列表 诺禾致源提供下列细胞因子在外泌体、血浆、血清、房水等样品的 Simoa 技术超灵敏检测服务，详情请咨询公司驻地销售。 免疫定量事业部 李军辉丨文案 孙津津丨编辑 |
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