论文解读｜Xiao M/ Xu W/ Li M教授团队揭示外泌体的生成和分泌机制，并探讨外泌体在疾病发生和发展中的作用

外泌体作为一种新型的信息传递系统，通过携带特定的功能蛋白和遗传信息来改变接收细胞的生理状态，从而与多种疾病的发生和发展密切相关。因此，深入研究外泌体的生成和分泌机制有望为疾病的诊断和治疗提供全新的视角和途径。

南通大学附属医院的Mingbing Xiao/Mei Li教授团队和南通大学附属南通康复医院Weisong Xu教授团队在本刊发表了题为“The biogenesis and secretion of exosomes and multivesicular bodies (MVBs): Intercellular shuttles and implications in human diseases”的综述文章，重点探讨了外泌体的分泌过程如何受细胞内成熟分泌旋转体（MVBs）的调控，以及细胞微环境、细胞骨架、RAB GTPase和SNARE等蛋白质对此过程的作用（图1）。这一研究为探索疾病治疗新方法提供了坚实的理论基础。

图1. 细胞产生和释放外泌体的过程（原文中Figure 1)

1. RAB GTPase协调MVB的运输及其与质膜的对接和融合

作为一种关键的调节蛋白，RAB GTPase通过特异性结合MVB表面蛋白，协调MVB的运输、对接和融合过程，并参与细胞内物质的定位和运输（图2）。

图2. RAB开关及其动态循环模型（原文中Figure 2)

2. 细胞骨架蛋白驱动MVB运动和胞吐作用

细胞骨架蛋白是一类结构蛋白，包括微丝、中间丝和微管，在细胞内形成了网络结构。在MVB的运动和胞外分泌过程中，细胞骨架蛋白发挥着不可或缺的作用。肌动蛋白参与细胞内的结构支持和运动调节，并通过与囊泡和细胞质膜蛋白的相互作用，调节囊泡的定向运输。微管由α和β二聚体组成，形成管状结构，在细胞内起支持细胞结构和调节细胞内物质运输的作用。微管通过与内体膜蛋白的相互作用，将其连接到细胞骨架，并通过调节微管动力蛋白的活动，推动内体的双向运动。

3. SNARE介导MVBS与质膜在分泌过程中的最后一步融合

SNARE蛋白参与囊泡与细胞质膜的相互作用，调节它们的融合。膜融合是细胞分泌过程的最后一步，通过SNARE蛋白的介导，细胞可以将内部物质释放到细胞外，并实现细胞间通讯和信号传导。

图3. SNARE的组装和拆解介导了MVBS与细胞膜的融合（原文中Figure 4)

4. 细胞外微环境诱导外泌体分泌

细胞外微环境中的特定因素和信号分子可以诱导细胞内的信号转导途径，从而调节外泌体的产生和分泌。疾病的缺氧环境可以激活细胞内的信号传导途径，从而促进外泌体的产生和分泌。缺氧条件下增加的糖酵解可以通过调节HIF-1a信号通路，促进外泌体的分泌。细胞内低pH促进了外泌体的酸化和降解，这对于细胞内物质的降解和清除具有重要的生理意义。

5. 外泌体的致病作用

外泌体可以通过传递特定的功能蛋白质和遗传信息，改变受体细胞的生理状态和微环境，进而影响疾病的发生和发展。累积性外泌体增加肿瘤的恶性程度，导致肿瘤的进展和转移；分泌性外泌体会削弱肿瘤的免疫原性，从而使肿瘤更容易转移和扩散。因此，研究外泌体的形成和分泌机制具有重要意义。

6. 结论

综上所述，外泌体通过携带和传递信号分子进行细胞间通讯，可以改变接受细胞的生理状态，在生理和病理条件下都发挥着重要作用。了解外泌体的功能和调控机制对疾病的诊断和治疗具有重要意义，可能为临床治疗提供新的基础和方向。

文章来源

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https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352304222000976

引用这篇文章：

Xu M, Ji J, Jin D, et al. The biogenesis and secretion of exosomes and multivesicular bodies (MVBs): Intercellular shuttles and implications in human diseases. Genes Dis. 2023;10(5):1894-1907.