ما هي الحويصلات خارج الخلوية؟
آخر تحديث:
الحويصلات خارج الخلية (EVs) جسيمات دقيقة محاطة بغشاء تطلقها الخلايا لنقل البروتينات والدهون والمادة الوراثية إلى خلايا أخرى.2,3 و"الحويصلة خارج الخلية" هو المصطلح الجامع؛ أما الإكسوسومات والحويصلات الدقيقة والأجسام الاستماتية فهي أنواع من الحويصلات خارج الخلية تختلف في الحجم وفي طريقة تكوّنها.1,2 وتُدرس الحويصلات خارج الخلية بوصفها رسلًا بين الخلايا، وواسمات في فحوص الدم، وناقلات لإيصال المركبات الفعالة.2,4
أنواع الحويصلات خارج الخلية
تطلق جميع أنواع الخلايا تقريبًا حويصلات خارج الخلية، وهي توجد في الدم واللعاب والبول وحليب الأم، وكذلك في النباتات والميكروبات.3 وتُصنَّف عادةً بحسب طريقة تكوّنها.2
| النوع | الحجم المعتاد | طريقة التكوّن |
|---|---|---|
| الإكسوسومات | نحو 30 إلى 150 نانومتر | داخل الخلية، في حجيرات تُسمى الأجسام متعددة الحويصلات، ثم تُطلق عندما تندمج هذه الأجسام مع سطح الخلية2 |
| الحويصلات الدقيقة (الإكتوسومات) | نحو 100 إلى 1,000 نانومتر | تتبرعم مباشرةً إلى الخارج من غشاء الخلية2 |
| الأجسام الاستماتية | نحو 1 إلى 5 ميكرومتر | تُطلق عندما تتفكك الخلية أثناء الموت الخلوي المبرمج2,3 |
وللمقارنة، يبلغ قطر خلية الدم الحمراء نحو 7,000 نانومتر، لذا فحتى الحويصلات الكبيرة أصغر بكثير من أن تُرى بالمجهر العادي.
الإكسوسومات والحويصلات خارج الخلية: لماذا تهم التسمية
"الإكسوسوم" هي الكلمة التي يبحث عنها معظم الناس، وتُستخدم بشكل فضفاض على ملصقات المنتجات. أما العلماء فأكثر دقة. إذ تنشر الجمعية الدولية للحويصلات خارج الخلية (ISEV) إرشادات تُسمى MISEV، وتوصي نسخة 2023 منها (Journal of Extracellular Vesicles، 2024) باستخدام "الحويصلة خارج الخلية" مصطلحًا عامًا.1 وتنصح باستخدام "الإكسوسوم" فقط عندما يكون منشأ الحويصلات داخل الخلية قد ثبت فعلًا، وهو أمر نادرًا ما يكون ممكنًا عمليًا.1 وتقترح بدلًا من ذلك وصف الحويصلات خارج الخلية بخصائص قابلة للقياس، مثل "الحويصلات الصغيرة" للجسيمات التي يقل حجمها عن 200 نانومتر.1
باختصار، كثير من المنتجات المسماة "إكسوسومات" يُفضَّل وصفها بأنها مستحضرات حويصلات خارج الخلية من أنواع مختلطة.1,2 ويشرح الملف التعريفي لمركب الإكسوسوم لدينا المصطلح بمزيد من التفصيل.
ما تحمله الحويصلات خارج الخلية وما تفعله
- البروتينات، ومنها واسمات سطحية مثل CD9 وCD63 وCD81 يستخدمها الباحثون للتعرف على الحويصلات خارج الخلية.2,3
- الأحماض النووية، ولا سيما الأحماض النووية الريبية الصغيرة مثل الحمض النووي الريبي الميكروي (microRNA) التي يمكن أن تؤثر في نشاط الخلية المستقبِلة.3
- الدهون في غشائها الخارجي، التي تحمي الحمولة.3
ولأن حمولتها تعكس الخلية التي أتت منها، تعمل الحويصلات خارج الخلية نظامَ تواصل بين الخلايا والأنسجة.3 وهذه الخاصية نفسها تجعلها مفيدة واسماتٍ في أبحاث الفحوص القائمة على الدم، التي تُسمى أحيانًا الخزعة السائلة، حيث يمكن لسحب دم بسيط أن يحل يومًا محل عينة نسيجية.2
كيف تُعزل الحويصلات خارج الخلية وتُوصَّف
يجب فصل الحويصلات خارج الخلية عن كل ما سواها في السائل، وهو أمر يتطلب تقنيات دقيقة.2 وتشمل الطرق الشائعة:
- الطرد المركزي الفائق: تدوير العينات بسرعة عالية جدًا لكي تترسب الحويصلات خارج الخلية.1,2
- كروماتوغرافيا الاستبعاد الحجمي: تمرير العينة عبر عمود يفصل الجسيمات بحسب حجمها.2
- الترشيح بالتدفق المماسي: طريقة ترشيح تُستخدم للإنتاج على نطاق أوسع.1,2
- الترسيب والالتقاط بالألفة: طرق كيميائية أو قائمة على الأجسام المضادة تستخلص الحويصلات خارج الخلية من المحلول.2
ثم يتحقق الباحثون مما حصلوا عليه بعدّ الجسيمات وقياس أحجامها (مثل تحليل تتبع الجسيمات النانوية)، والمجهر الإلكتروني، واختبارات الواسمات البروتينية المذكورة أعلاه.1,2 وتطلب MISEV2023 من الدراسات الإبلاغ عن هذه الخطوات لكي تمكن مقارنة النتائج.1
أين تُستخدم الحويصلات خارج الخلية
- البحث والفحوص: تُدرس الحويصلات خارج الخلية في الدم والبول بوصفها واسمات لحالات كثيرة.2
- إيصال الأدوية: الحويصلات خارج الخلية ناقلات طبيعية، لذا يعمل الباحثون على هندستها لإيصال الأدوية والحمض النووي الريبي.4 اطّلعوا على تقنية الإيصال بالإكسوسومات وعلى مقارنتها بالليبوسومات والناقلات النانوية الأخرى.
- مستحضرات التجميل: تظهر مستحضرات الحويصلات خارج الخلية، المستمدة غالبًا من مزارع الخلايا الجذعية أو من النباتات، في السيرومات وجلسات العناية الاحترافية. وتتناول صفحتنا عن الجمال الإكسوسومات في العناية بالبشرة هذا الاستخدام.
الحويصلات خارج الخلية النباتية المنشأ
تطلق النباتات أيضًا جسيمات شبيهة بالحويصلات خارج الخلية، ويمكن عزلها من أغذية مثل العنب والزنجبيل والجريب فروت والبروكلي.5,6 وتجتذب الحويصلات النباتية المنشأ الاهتمام لأنه يمكن إنتاجها على نطاق واسع من دون خلايا بشرية أو حيوانية.5 والأبحاث عليها في ازدياد، لكنها لا تزال في الغالب في المرحلة المخبرية والسريرية المبكرة.5 وتختلف حمولتها وحجمها باختلاف النبات والجزء المستخدم وطريقة العزل، لذا فإن النتائج المستخلصة من مصدر ما لا تنطبق تلقائيًا على مصدر آخر.5
الوضع التنظيمي
في الولايات المتحدة، صرّحت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) بأنه لا توجد حاليًا أي منتجات إكسوسومات معتمدة منها، وحذّرت المستهلكين من العيادات التي تسوّق علاجات غير معتمدة بالإكسوسومات والخلايا الجذعية.7 ويجري تطوير الأدوية القائمة على الحويصلات خارج الخلية عبر المسار المعتاد للتجارب السريرية.7 وقد تحتوي منتجات التجميل على مكونات من الحويصلات خارج الخلية، لكن لا يجوز لها تقديم ادعاءات دوائية.8
أهم الخلاصات
- الحويصلات خارج الخلية جسيمات دقيقة محاطة بغشاء تطلقها الخلايا لنقل البروتينات والدهون والمادة الوراثية إلى خلايا أخرى.
- الإكسوسومات والحويصلات الدقيقة والأجسام الاستماتية أنواع من الحويصلات خارج الخلية تختلف في الحجم وفي طريقة تكوّنها.
- توصي MISEV2023 باستخدام "الحويصلة خارج الخلية" مصطلحًا عامًا، وتقصر "الإكسوسوم" على الحويصلات التي ثبت منشؤها داخل الخلية.
- تُدرس الحويصلات خارج الخلية بوصفها رسلًا بين الخلايا، وواسمات في فحوص الدم، وناقلات لإيصال الأدوية.
- لا توجد حاليًا أي منتجات إكسوسومات معتمدة من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA)، ولا يجوز لمنتجات التجميل التي تحتوي على مكونات من الحويصلات خارج الخلية تقديم ادعاءات دوائية.
تقنيات التوصيل للعلامات التجارية
خدمات التغليف النانوي من Vegalab لعلامات المكملات الغذائية والمغذيات الدوائية: صيغ توصيل ليبوسومية وفموية.
المراجع
- Minimal information for studies of extracellular vesicles (MISEV2023): From basic to advanced approaches
- Overview of Extracellular Vesicles, Their Origin, Composition, Purpose, and Methods for Exosome Isolation and Analysis
- Biological properties of extracellular vesicles and their physiological functions
- Extracellular vesicles as a next-generation drug delivery platform
- Plant-derived extracellular vesicles: Recent advancements and current challenges on their use for biomedical applications
- Interspecies communication between plant and mouse gut host cells through edible plant derived exosome-like nanoparticles
- Consumer Alert on Regenerative Medicine Products Including Stem Cells and Exosomes
- Is It a Cosmetic, a Drug, or Both? (Or Is It Soap?)
الأسئلة الشائعة
هل الإكسوسومات والحويصلات خارج الخلية الشيء نفسه؟
ما حجم الحويصلات خارج الخلية؟
يتراوح حجم معظمها من نحو 30 نانومتر إلى 1,000 نانومتر، والأجسام الاستماتية أكبر من ذلك.2