本文介绍的是吉林大学中日联谊医院肝胆胰外科孟子辉教授对外泌体的活体成像和跟踪应用进行的系统性综述，发表在《Journal of Innovative Optical Health Sciences》期刊2021年第14期。

In vivo imaging and tracking of exosomes for theranostics

外泌体的活体成像和跟踪在临床诊疗中的应用

Ning Ma,Changfeng Wu and Zihui Meng

研究背景

外泌体（Exos）是细胞释放的脂质双分子层囊泡，是细胞间通信的天然载体。外泌体为疾病的诊断和治疗提供了一种有前途的方法，被认为是细胞治疗的一种替代方法。然而，其临床应用的一个主要限制是目前对这些囊泡的认识，特别是它们在体内的行为和分布尚不充分。

内容简介

本文回顾了当前和新兴的外泌体体内成像和跟踪方法，包括荧光成像、生物发光成像、核成像、x射线成像、磁共振成像、光声成像和多模态成像。通过这些方法对外泌体进行活体成像和跟踪，可以帮助研究人员进一步了解外泌体的摄取机制、生物分布、迁移、功能和治疗性能。该领域的开创性研究可以在不同水平上阐明许多未知的外泌体行为。我们讨论了每种标记和成像策略的优点和局限性。外泌体标记和体内成像方面的进展将扩大我们对其的理解，并促进其临床应用。最后，我们提出了一个观点，并讨论了未来研究中需要探讨的几个重要问题。这篇综述强调了高效、灵敏、生物兼容的外泌体标记和成像技术在疾病治疗中的价值。

图文导读

1.外泌体标记策略

图1：不同的外泌体标记策略

2.荧光染料的荧光成像

图2：DID标记来源于(a) E0771、(b) 4T1和67NR细胞的外泌体，以小鼠为动物模型进行离体荧光成像。来源于三种细胞系的外泌体主要聚集在肺部

3.纳米颗粒的荧光成像

图3：使用AIEgens标记外泌体进行成像。(a)，(b)活体成像，急性肝损伤小鼠模型中AIE-Exos和AIEgens的荧光信号和强度。(c)，(d)体外成像，主要器官中AIEgens和AIEExos的荧光信号和强度。可见外泌体主要集中在肝脏组织

4.生物发光成像

图4：B16BL6-Exos的体内生物分布。(a)，(c)Gluc-LA标记的B16BL6-Exos在正常小鼠体内的荧光成像信号和化学发光强度。(b)， (d)Gluc-LA标记的B16BL6-Exos在巨噬细胞缺失的小鼠体内的荧光成像信号和化学发光强度

5.核成像

图5：SPECT / CT图像。B16F10-Exos在黑素瘤小鼠体内的生物分布。(a)注射游离[¹¹¹In]DTPA作为对照。(b)将[¹¹¹In]DTPA-Exos注入小鼠体内。分别在注射后30分钟、4小时和24小时获得图像。白色圆圈表示肿瘤的位置

6.CT成像

图6：Glu-GNPs标记的MSC-Exos在急性脑卒中小鼠中的CT成像。(a)、(d) (b)、(e) (c)、(f)分别为外泌体给药后1、3、24小时的3D脑CT图像(黄色圆圈表示缺血区)。3小时后，MSC-Exos迁移至缺血区。相反，在非缺血对照组小鼠(g) (i)中，MSC-Exos没有在任何特定区域积累，并在给药24小时后从大脑中清除。

7.光声成像

图7：小鼠肿瘤组织被注射(a) PBS， (b) Au纳米星，或(c) TDSP-Exos24小时后的代表性PA图像。(d) 肿瘤组织中TDSP-Exos相关PAI信号明显高于游离Au纳米星

通讯作者简介

孟子辉，吉林大学中日联谊医院肝胆胰外科主任医师、教授、博士生导师。长期从事荧光量子点活体成像技术及应用、间充质干细胞分化、归巢的等研究。发表SCI论文10余篇。承担各类国家、省部级项目10余项。