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新技术可以促进干细胞研究

罗格斯大学 - 新不伦瑞克省开发的纳米技术可以促进干细胞移植研究，这可能有助于阿尔茨海默病，帕金森病，其他神经退行性疾病和中枢神经系统损伤的人们。

根据ACS Nano杂志的一项研究，纳米技术平台使用特殊的微型杆进行传感，使研究人员能够确认人类干细胞命运及其生物标志物或生物分子的身份，而不会破坏它们。这是干细胞临床前研究中的一个主要问题，因为它限制了进一步的分析和生物医学应用。

干细胞可以发育成许多不同类型的细胞，包括在大脑中传递信息的神经元。根据美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)的数据，成人人类多能干细胞(类似于胚胎干细胞)可用于开发药物和模拟疾病。

虽然干细胞具有治疗神经退行性疾病和中枢神经系统损伤的巨大潜力，但控制和表征它们的命运是在它们作为治疗方法可以充分实现之前需要解决的关键问题。目前用于表征干细胞生物标志物的方法破坏了细胞活动和功能，这使得难以进行可能导致生物医学应用的更确定的研究。

利用纳米技术平台，科学家通过表征下一代称为外泌体的生物标志物成功地监测人类干细胞神经元的产生 - 细胞释放的微小颗粒在细胞间通讯中发挥关键作用。科学家们将进一步研究此技术在其他应用中的多功能性，例如在临床环境中检测神经元。

PS：介绍一下外泌体哈！

外泌体

外泌体（exosomes）是一种能被机体内大多数细胞分泌的微小膜泡，具有脂质双层膜，直径大约为 30-150 nm。外泌体广泛存在并分布于各种体液中，携带和传递重要的信号分子，形成了一种全新的细胞-细胞间信息传递系统，影响细胞的生理状态并与多种疾病的发生与进程密切相关。

目前的主流观点认为，外泌体的产生过程为：细胞膜内陷，形成内体（endosome），再形成多泡体（multivesicular bodies，MVB），最后分泌到胞外成为外泌体。外泌体中携带有母细胞的多种蛋白质、脂类、DNA和RNA等重要信息。

外泌体最早见于1981年，EG Trams 等在体外培养的绵羊红细胞上清液中发现了有膜结构的小囊泡，并命名为 exosome。对于外泌体的作用，当时推测为细胞排泄废物的一种方式。

新技术可以促进干细胞研究

1996年G Raposo 等发现类似于B 淋巴细胞的免疫细胞也会分泌抗原呈递外泌体（antigen presenting vesicle），所分泌的外泌体可以直接刺激效应CD4+ 细胞的抗肿瘤反应。2007 年H Valadi 等进一步发现细胞之间可以通过外泌体中RNA 交换遗传物质。随着有关外泌体研究越来越多，研究者发现它广泛参与了机体免疫应答、抗原呈递、细胞分化、肿瘤生长侵袭等各种生物过程中。

几乎所有类型的细胞都可以分泌外泌体，同时外泌体也广泛存在于体液中，包括血液、眼泪、尿液、唾液、乳汁、腹水等。目前研究发现外泌体中富含核酸（microRNA、lncRNA、circRNA、mRNA、tRNA等）、蛋白、胆固醇等。外泌体的表面marker主要有CD63、CD81、CD9、TSG101、HSP27等。

新技术可以促进干细胞研究

目前对于外泌体的鉴定主要有四种方法：透射电子显微镜（TEM）、Nanosight、WesternBlot、流式细胞术。

新技术可以促进干细胞研究

最近的研究发现外泌体在很多生理病理上起着重要的作用，如免疫中抗原呈递、肿瘤的生长与迁移、组织损伤的修复等。不同细胞分泌的外泌体具有不用的组成成分和功能，可作为疾病诊断的生物标志物。外泌体具有脂质双层膜结构，能很好的保护其包被的物质，且能靶向特定细胞或组织，因此是一种很好靶向给药系统（targeted delivery system）。

外泌体作为一个新型的研究热点，越来越受到人们的关注,由于它在体内存在的广泛性和获取的便捷性，已经成为了疾病诊断治疗的潜在有效方式，在生物医学发展上有着光明的前景。

参考文献：

EG Trams, CJ Lauter, N Salem, et al. Exfoliation of membrane ecto-enzymes in the form of micro-vesicles [J]. Biochim Biophys Acta, 1981, 645: 63-70.

G Raposo, HW Nijman, W Stoorvogel, et al. B lymphocytes secrete antigen-presenting vesicles [J]. J Exp Med, 1996, 183(3): 1161.

Valadi H, Ekström K, Bossios A, et al. Exosome-mediatedtransferofmRNAsandmicroRNAsisanovelmechanismofgeneticexchangebetweencells [J]. Nat Cell Biol, 2007, 9(6): 654-659.

Ibrahim A, Marbán E. Exosomes: Fundamental Biology and Roles in Cardiovascular Physiology [J]. Annual Review of Physiology, 2016, 78(1): 67-83.

Bang C, Batkai S, Dangwal S, et al. Cardiac fibroblast-derived microRNA passenger strand-enriched exosomes mediate cardiomyocyte hypertrophy [J]. Journal of Clinical Investigation, 2014, 124(5):2136-46.

欧易生物外泌体专栏

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外泌体的维基百科介绍：https://en.wikipedia.org/wiki/Exosome_%28vesicle%29

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