使用外泌体标志物破译疾病
外泌体是小 的（+150 nm）， 循环流动的，膜性囊泡小体，通过内吞作用从细胞膜上被挤压出来，通过胞吐作用被释放。1 尽管体外泌体体积小，但含有大量有关其细胞和原发器官健康的信息，非常适合作为疾病生物标志物的诊断应用。 当形成时，外泌体封装了一小批关键细胞成分，如细胞质膜（包括膜蛋白）、细胞质基质、DNA、RNA（包括 mRNA 和微小 RNA）和蛋白质
。分离外泌体并分析其组成部分可以揭示疾病状态常见的修改，从而能够更早发现和微创诊断。
对于样本采集不受限制的一些疾病，例如血癌和皮肤病，微创性诊断方法已经司空见惯，但外泌体生物标志物是开发微创方法的重要工具，此种方法用于研究疾病的自然史，而这些疾病触及更隐秘和难以取样的身体器官，如大脑和脊髓2-5，肾脏6-8 和心脏以及血管9，10。
外泌体来源
外泌体可以从身体几乎每一种液体中分离出来，但为了获得最佳的诊断或预后价值，最好选择与感兴趣的器官直接接触的液体。对于整个身体的疾病状态分析，血液是一个合理的第一选择，因为它是接触每个器官系统的流体。 其他成功接受外泌体成分检测的生物液体包括羊水11、母乳12、唾液11、眼泪13 和尿液14、15。这些所谓的液体活检，是在 1974 年的文献中首次使用的术语 16，它通过周围液体组成，包括外泌体，使器官系统功能的非侵入性监测成为可能。
外泌体制剂的纯度对于可靠性和可重复性的分析至关重要，因此应特别注意保持含外泌体液体的纯度。获得液体样品时，请注意避免使用其他生物液体以免意外污染您的纯流体腔。这种形式的污染在抽血时不太令人担心，在血液是目标流体的情况下，但是当从其他隔间提取液体时，如脊柱的蛛网膜下腔或膝盖的滑膜关节，应采取特殊的预防措施避免针头上的血污染你的样本。 即使非侵入性的采集液体—例如，通过干净的尿液收集—也应遵循避免样品污染的最佳做法。
外泌体分离
目前，有几种常用的方法从液体活检中分离外泌体，包括差速超速离心、密度梯度离心、微滤、抗体涂层磁珠和微流体装置，其中差速超速离心被认为是“黄金标准”。 由于差速超速离心是外泌体分离应用最广泛的方法，因此应特别注意使用正确的实验方案和正确转子的重要性从而确保结果的可重复性和可靠性。18
外泌体分离方法的比较
差速超速离心
- 优点：黄金标准方法，易于调整，以适应样品粘度
- 缺点：旋转时间长，不能将病毒与外泌体、蛋白质共沉淀分离
密度梯度离心
- 好处：减少不需要的共沉淀，专门用于从病毒中实现分离的方法
- 缺点：无法分离大小相同的颗粒
微滤
- 优点：提高速度
- 缺点：与基质或膜有相互作用、蛋白质共纯化、次优回收率
抗体涂层磁珠
- 优点：对外泌体种群进行高度特异性分离
- 缺点：不适合大体积样品，外泌体可能无法从珠子上洗脱
微流体设备
- 优点：成本更低，所需样品更少
- 缺点：不同实验方案之间效率不同
无论您选择哪种外泌体分离方法，外泌体分离的科学都是一门艺术，因为更多不代表更好，最好的指导是优秀的判断和从前的经验。使用过于严格的尺寸截断或抗原性要求与使用过于宽松的尺寸截断或抗原性要求同等有害。需要记住的关键是样品的纯度和完整性是重中之重。 维护纯外泌体样品需要在外泌体分离过程的所有阶段保持警惕，以防止样品损失并保持数据的可靠性。
与任何膜结合结构一样，从外泌体到动物细胞，粗糙或不当的处理可能导致溶胞，同时在您准备好之前无意中溶解外泌体是造成样品损失的主主要途径。为此，请注意在推荐的温度及缓冲液中执行实验方案的每一步骤，同时使样品远离洗涤剂和间质金属蛋白酶。
不当的处理样品，尤其是在洗涤的过程中，可能会导致整个样品丢失。 始终标记您试管以反映您的协议的特定步骤 - 这有助于防止丢弃含有有价值的外泌体的上清液或抛掉含有值得保存的颗粒的试管。 这是很多实验方案中最常见的错误，其中涉及到多种步骤包括洗涤和上清液等。预先警告等于预先准备，但这也意味着被测量的、有意识的和有条不紊的进行试验。
用外泌体分析疾病
要使用外泌体生物标记物来诊断或跟踪疾病的进展，必须首先建立一个健康或无病外泌体特征的标准。这可能涉及人口调研，以评估健康个体可能的差异范围，纵向研究疾病发病前后单个患者的外泌体特征变化（这需要极度的耐心或偶然的巧合），或者比较 “正常” 细胞系和 “病变” 细胞系产生的外泌体。
在疾病的诊断中和预后使用的更常见的外泌体货物之一是微 RNA（miRNA），因为它们的存在与否可用作生物标志物来直接预测疾病风险19、发病20、进展21 或缓解22 情况。 从外泌体部分中分离miRNA 已经标准化23，并且现在是一种常用的方法，用于从全身或特定器官系统中富集疾病特异性的 miRNA。
利用外泌体生物标志物破译疾病状态，无论是在细胞系中还是在人群中，都是一种强大的技术，该技术可以展现这些循环信使大部分的预测价值; 这些信使，在近代历史中，曾被视作细胞打包好的垃圾处理装置。 显然，从这些小小的信使那里仍然有许多值得人类研究的地方等待被探索。
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