[发明专利]标记外泌体的方法和AIE荧光分子标记的外泌体及其应用

说明书

本公开涉及一种标记外泌体的方法和AIE荧光分子标记的外泌体及其应用，该方法包括：将含有AIE荧光分子的标记溶液与外泌体混合后进行荧光标记。本公开利用特定的聚集诱导发光荧光分子稳定高效地对外泌体进行标记，不改变外泌体的结构和组成成分，不影响其生物功能，所得到的标记后的外泌体可用于制备示踪药物，有助于对外泌体的功能进行进一步的研究。

技术领域

本公开涉及生物技术领域，具体地，涉及一种标记外泌体的方法和AIE荧光分子标记的外泌体及其应用。

背景技术

外泌体是由活细胞分泌的直径约30-100nm的具有双层膜结构的纳米级细胞外囊泡，天然存在于血液、唾液、尿液和母液等各种体液中。外泌体作为细胞外囊泡的重要组成部分，已成为细胞间通讯的重要形式，其所介导的细胞间通讯可以为邻近细胞提供大量的生物活性信号分子，包括DNA、RNA、microRNA及蛋白质等。被释放至细胞外的外泌体可以通过不同的途径进入靶细胞内，发挥其生物学功能。第一，外泌体可以通过与靶细胞膜表面受体结合，触发靶细胞内的信号转导通路，并进一步调节靶细胞内的生物学过程；第二，外泌体可以被靶细胞内在化，这一过程依赖于网格蛋白介导的内吞作用、脂筏介导的内吞作用及胞饮作用等；第三，外泌体可以通过与靶细胞膜融合，直接将外泌体内携带的活性物质递送到靶细胞内。

随着细胞生物学和医学前沿交叉领域的不断发展，外泌体的研究逐渐深入，越来越多的研究证明外泌体在疾病治疗中展现出令人振奋的治疗效果。如间充质干细胞来源的外泌体通常被认为具有与间充质干细胞相似的功能，包括促进组织损伤修复、抑制炎症反应及减轻组织纤维化程度等。但是，在利用外泌体进行治疗前，首先要阐明外泌体在体内的生物分布和在细胞中的最终命运。所以迫切需要一种标记方法实现对外泌体的体外标记和活体示踪，从而实现在不影响其功能的前提下可视化外泌体，有助于对外泌体的功能进行进一步的研究。

目前为止已有多种标记外泌体的方法，但是都存在一定的缺陷，主要表现在破坏外泌体的膜结构、改变外泌体的组成成分、影响外泌体的功能。例如荧光蛋白报告系统和荧光素酶报告系统通过构建CD63或Gluc过表达的稳定细胞系而产生具有CD63-GFP或Gluc-GFP标记的外泌体，所以这些细胞产生的外泌体的组成成分已经发生改变，而且CD63在外泌体的生物发生和功能中是一种重要的蛋白，也影响了外泌体的功能。通过修饰外泌体的结构、利用外泌体表面的巯基和通过放射性核素标记外泌体则破坏或改变了外泌体的膜结构，改变了其物理性质从而影响外泌体的功能。而最常用的各种荧光染料，却具有很高的淬灭系数，导致其半衰期短且易淬灭，而且它们可以在与外泌体相似的水溶液中形成染料聚集体，导致在外泌体的摄取实验中带来误差。

发明内容

本公开的目的是提供一种标记外泌体的方法和AIE荧光分子标记的外泌体及其应用，该方法不改变外泌体的结构和组成成分，也不影响外泌体的生物功能。

为了实现上述目的，本公开第一方面：提供一种标记外泌体的方法，该方法包括：将含有AIE荧光分子的标记溶液与外泌体混合后进行荧光标记，其中，所述AIE荧光分子的结构式为：

可选地，以含有100μg蛋白质的外泌体为基准，所述AIE荧光分子的用量为1～8nmol。

可选地，所述标记溶液为AIE荧光分子与缓冲液的混合物，所述AIE荧光分子的终浓度为1～8μmol/L。

可选地，所述缓冲液为PBS、Na-HEPES、HEPES或生理盐水。

可选地，所述荧光标记的条件为：温度为4～37℃，时间为2～3h。

可选地，所述外泌体为来源于干细胞的外泌体，所述干细胞包括脂肪间充质干细胞、骨髓间充质干细胞、脐带间充质干细胞、胎盘间充质干细胞、尿液来源干细胞、内皮祖细胞和心脏干细胞中的一种或多种。