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外泌体与疾病相关的研究策略
外泌体简介
外泌体(Exosome)是活细胞分泌的来源于晚期核内体(也称为多囊泡体)的膜性囊泡，存在于体液中，包括血液、唾液、尿液、母乳、羊水等多种体液中，并携带有母细胞的多种蛋白质、脂类、RNA等重要信息，能作为信号分子传递给其他细胞从而改变其他细胞的功能，是细胞和细胞间信息传递的重要方式。

图1 外泌体与其他囊泡之间的区别（Pugholm L H et al., BioMed research international, 2015）

外泌体miRNA的主要优势：
（1）外泌体是由活细胞分泌的，代表了活细胞内部的状态与通信信息输出，因此是较好的诊断疾病的生物标志物的载体；
（2）miRNA装入外泌体或微囊泡中，有包膜包被，可保护不被降解，稳定存在于体液中；
（3）外泌体在大部分体液中均存在，可反应人体的正常生理和病理状态。

图2国家自然基金重点资助项目与外泌体结合相关的研究领域

主要研究策略（以探究外泌体与化疗敏感相关性为例）：
1. 收集具有差异化疗反应的肿瘤患者的外周血；
2. 提取外周血中的外泌体并进行鉴定，提取外泌体内miRNA进行测序分析；
3. 分析化疗反应良好与化疗反应不良患者血清外泌体中miRNA的差异表达；
4. 通过生物信息学分析差异miRNA的靶基因其在癌症中的转录失调和PI3K-Akt信号通路、Ras信号通路以及泛素介导的蛋白水解、癌症中的胆碱代谢等通路；
5. 寻找外泌体miRNA分子作为不同化疗敏感性的肿瘤的可靠生物标志物，或可提示与治疗反应的关系；
6. 优点：与临床信息密切结合，科研成果对临床具有重要指引作用；且具有一定的创新性，发表SCI较为容易。
主要分析内容：
1、外泌体的提取与外泌体miRNA测序分析；
2、数据产出统计和质量评估；reads与参考序列比对；
3、基因表达丰度统计以及基因表达水平分析，差异表达基因筛选；
5、差异miRNA靶基因预测以及靶基因GO富集分析；
6、差异miRNA靶基因Pathway富集分析。

技术参数
1. 样本类型：血清、血浆、尿液、细胞培养上清等
2. 推荐测序数据量：10M clean reads
3. 测序策略：HiSeq SE50
外泌体合作研究项目案例：外泌体在罕见病生物标记物筛查中的应用
与广州某医院进行科研合作，该研究是在完全不用知晓疾病的任何背景信息即可筛选出高灵敏度和高特异性的Exosome miRNA，找到了4种Exosome miRNA作为川崎病的分子标志物，在200多例临床样本及多中心单盲实验中取得了超高的灵敏度和特异性，远远优于其他各种分子标志物。

图3 对11个候选miRNA进行验证分析

延伸阅读：
https://www.biomart.cn/65402/news/2904074.htm
https://www.biomart.cn/65402/news/2901793.htm

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