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   外泌體正在成為應用于各種不能用常規(guī)藥物治療疾病的有效治療工具。這些納米級尺寸的囊泡由不同類型的細胞分泌，并通過與受體細胞膜的融合從而將其內(nèi)容物（遺傳信息和蛋白質）遞送至受體細胞中，來參與細胞間的通訊。因此，外泌體可以作為一種強大的用于藥物和基因治療的轉運體。間充質干細胞（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、修復組織損傷和調節(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，同時避免MSC移植相關的許多風險。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荷物有效地運輸?shù)酱竽X中。因此，基于外泌體的無細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制以及外源性外泌體的體內(nèi)生物分布和藥代動力學。成像模式可以提供有關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設備，并且主要用于癌癥研究。然而，最常見的熒光和光學成像模式在深部腦結構內(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外泌體的標記效果

   在這項發(fā)表于ACS Nano的研究中，來自以色列特拉維夫大學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）標記和計算機斷層掃描成像（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的標記是直接實現(xiàn)的，而不是通過親代細胞的低效的典型間接標記模式。在機制上，研究人員發(fā)現(xiàn)葡萄糖包被的GNP進入MSC衍生的外泌體中是通過葡萄糖轉運蛋白GLUT-1和諸多內(nèi)吞蛋白質介導，這是一種激活的能量依賴性機制。接下來，研究人員確定了大小和技術路線的最佳參數(shù)，證明5 nm的GNP能夠增強外泌體標記，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標記的外泌體進行非侵入性追蹤。結果顯示，相同時間內(nèi)與對照組正常大腦組織的非特異性遷移和清除相比，在24小時內(nèi)病變的大腦部位表現(xiàn)出GNP外泌體的積累增加。因此，這種外泌體標記技術可以作為各種腦疾病的強大的診斷工具，并且可能潛在的改善基于外泌體的神經(jīng)元恢復治療方法。

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

  參考文獻：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.

文章來源于外泌體之家

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