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外泌体非靶向代谢组学

外泌体(EX)是一组异质的细胞外囊泡(EVs),大小与病毒类似(30–150 nm)。红细胞、B细胞、T细胞、肥大细胞、血小板、内皮细胞、成纤维细胞、脂肪细胞、上皮细胞、肌肉、树突细胞和肿瘤细胞等许多不同的细胞类型均可释放外泌体。这类异质囊泡仅来自于内体膜的向内出芽形成的多囊泡体通过与质膜融合释放到细胞外。它们存在于细胞外培养基(体外)和体液(体内)中,如血液、尿液、唾液、母乳、腹水积液、鼻腔分泌物、眼泪、羊水、滑液、淋巴液、脑脊髓液和精液。在正常和病理状态下,外泌体通过在局部环境到达受体细胞(旁分泌模式)或通过循环系统运输到远处组织(内分泌模式),在细胞间通讯中发挥重要作用。最近几年细胞外囊泡中存在的外泌体的代谢组学研究逐步开展起来,人们对外泌体代谢组的研究越来越感兴趣。

外泌体非靶向代谢组学

已有数据表明,源自不同细胞的外泌体的脂质组成存在显著差异。例如,神经酰胺在肿瘤细胞产生的外泌体中富集,但在红细胞的外泌体中却不存在。涉及外泌体中存在的完整代谢物的研究还较少,外泌体的代谢组不仅包含脂质,还包含氨基酸、有机酸、环醇、肉碱、芳香族化合物、维生素、糖及其复合物以及核苷酸和核苷。

外泌体在癌细胞与其微环境之间的交流中起着重要作用。研究表明,癌细胞和与癌症相关的成纤维细胞(CAFs)释放的外泌体可以调节癌细胞的代谢。当在前列腺癌(PCa)患者的CAFs产生的细胞外囊泡EVs存在下培养癌细胞时,线粒体活性被下调,葡萄糖摄取和糖酵解增加。在PC3中观察到线粒体活性的下调和增加。丙酮酸和乳酸水平的升高与延胡索酸、苹果酸、α-酮戊二酸和谷氨酸水平的降低有关。这证实了源自成纤维细胞CAFs的细胞外囊泡EVs刺激了受体癌细胞中的Warburg效应。细胞外囊泡EVs代谢组的主要成分是膜的主要成分:甘油磷脂和鞘脂、脂肪酸酯、酰胺和醇、核苷酸和衍生物、氨基酸和类花生酸、类固醇和异戊烯醇。

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