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外泌體正在成為應(yīng)用于各種不能用常規(guī)藥物治療疾病的有效治療工具。這些納米級(jí)尺寸的囊泡由不同類型的細(xì)胞分泌，并通過與受體細(xì)胞膜的融合從而將其內(nèi)容物（遺傳信息和蛋白質(zhì)）遞送至受體細(xì)胞中，來參與細(xì)胞間的通訊。因此，外泌體可以作為一種強(qiáng)大的用于藥物和基因治療的轉(zhuǎn)運(yùn)體。間充質(zhì)干細(xì)胞（MSC）來源的外泌體表現(xiàn)出與來源MSC類似的功能，包括靶向性和減少炎癥、修復(fù)組織損傷和調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)。因此，MSC衍生的外泌體可以提供與MSC的治療相同的有益效果，同時(shí)避免MSC移植相關(guān)的許多風(fēng)險(xiǎn)。此外，外泌體具有穿越生物屏障的內(nèi)在能力，使其能夠繞過血腦屏障并將負(fù)荷物有效地運(yùn)輸?shù)酱竽X中。因此，基于外泌體的無細(xì)胞治療有可能為各種疾病特別是腦病變提供治療。

然而，利用MSC衍生的外泌體用作治療劑之前，還需要闡明各種問題，包括外泌體追蹤和通訊機(jī)制以及外源性外泌體的體內(nèi)生物分布和藥代動(dòng)力學(xué)。成像模式可以提供有關(guān)這些問題的重要信息。最近的研究已經(jīng)證明了在體內(nèi)成像分析外泌體的能力，主要是使用各種光學(xué)設(shè)備，并且主要用于癌癥研究。然而，最常見的熒光和光學(xué)成像模式在深部腦結(jié)構(gòu)內(nèi)去圖像化外泌體的能力是非常有限的。

圖1：葡萄糖包被的金納米顆粒能夠增強(qiáng)外泌體的標(biāo)記效果

在這項(xiàng)發(fā)表于ACS Nano的研究中，來自以色列特拉維夫大學(xué)的研究人員建立了一種基于葡萄糖包被的金納米顆粒（glucose-coated gold nanoparticle，GNP）標(biāo)記和計(jì)算機(jī)斷層掃描成像（CT）的非侵入性體外神經(jīng)成像和追蹤外泌體的方法。外泌體與GNP的標(biāo)記是直接實(shí)現(xiàn)的，而不是通過親代細(xì)胞的低效的典型間接標(biāo)記模式。在機(jī)制上，研究人員發(fā)現(xiàn)葡萄糖包被的GNP進(jìn)入MSC衍生的外泌體中是通過葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白GLUT-1和諸多內(nèi)吞蛋白質(zhì)介導(dǎo)，這是一種激活的能量依賴性機(jī)制。接下來，研究人員確定了大小和技術(shù)路線的最佳參數(shù)，證明5 nm的GNP能夠增強(qiáng)外泌體標(biāo)記，與靜脈注射相比，鼻內(nèi)給藥表現(xiàn)出更好的腦積累效果，從而增強(qiáng)體內(nèi)的神經(jīng)成像。此外，利用局灶性腦缺血的小鼠模型，研究人員在鼻內(nèi)給予GNP標(biāo)記的外泌體進(jìn)行非侵入性追蹤。結(jié)果顯示，相同時(shí)間內(nèi)與對(duì)照組正常大腦組織的非特異性遷移和清除相比，在24小時(shí)內(nèi)病變的大腦部位表現(xiàn)出GNP外泌體的積累增加。因此，這種外泌體標(biāo)記技術(shù)可以作為各種腦疾病的強(qiáng)大的診斷工具，并且可能潛在的改善基于外泌體的神經(jīng)元恢復(fù)治療方法。

圖2：小鼠腦中風(fēng)模型中，病變腦區(qū)（圖a-f）的GNP外泌體的積累量明顯多于正常對(duì)照組（圖g-i）。

參考文獻(xiàn)：Betzer O, Perets N, Angel A, Motiei M, Sadan T, Yadid G, Offen D, Popovtzer R. In Vivo Neuroimaging of Exosomes Using Gold Nanoparticles. ACS Nano. 2017 Oct 5. doi: 10.1021/acsnano.7b04495.

文獻(xiàn)下載：http://www.exosome.com.cn/thread-1782-1-1.html

文章來源于外泌體資訊網(wǎng)