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背景:2011年美国医学界首次提出了“精准医学”的概念,2015年10月奥巴马又在美国国情咨文中提出“精准医学计划”,预示着新的医学时代到来。随着精准医学概念的提出,疾病的精确诊断和治疗受到越来越多学者的关注。外泌体由于它对疾病诊断治疗的潜在作用,在精准医学发展上有着光明的前景。外泌体是多种细胞分泌的具有脂质双层膜结构的微小囊泡,其内含有蛋白质、脂质、核酸、代谢物等,这些成分能够反映来源细胞的生理和病理状态。它广泛分布于血液、胸水、尿液等不同体液中以及有较长的半衰期。外泌体可以长时间储存在体液中,能够维持自身膜结构的完整性与渗透压,它是否具有获取能量的系统值得我们进一步探索。糖类是人体主要的供能物质,可通过无氧糖酵解和有氧氧化为细胞提供能量。丙酮酸激酶是葡萄糖酵解过程中重要的限速酶,可催化磷酸烯醇式丙酮酸酯和二磷酸腺苷(ADP)转变成丙酮酸和三磷酸腺苷(ATP)。所以,检测外泌体中丙酮酸激酶的活性,可进一步探索外泌体能否获得能量以及获取能量的方式。目的:用2,4-二硝基苯肼显色法及ICSH推荐的方法分别测定外泌体中丙酮酸激酶的活性,探索外泌体中是否存在丙酮酸激酶;比较外泌体丙酮酸激酶的活性在葡萄糖组与PBS对照组之间的差异,探索外泌体利用葡萄糖为自身提供能量的可能性。方法:使用差异超速离心的方法提取DU145、HEPA1-6和RGC-5细胞中的外泌体,透射电镜进行外泌体形态学的鉴定;用2,4-二硝基苯肼显色法及ICSH推荐的方法分别测定外泌体中丙酮酸激酶的活性;比较外泌体中丙酮酸激酶活性在葡萄糖组与PBS对照组的差异,对外泌体利用葡萄糖为自身提供能量的可能性进行分析。结果:(1)DU145、HEPA1-6和RGC-5细胞中都检测到了直径在30~120nm的圆形或椭圆形双层脂质膜的微小囊泡,鉴定为外泌体。(2)2,4-二硝基苯肼显色法测得DU145、HEPA1-6和RGC-5外泌体丙酮酸激酶活性依次为27.570IU/g、25.515IU/g和23.752IU/g;ICSH推荐方法测得DU145、HEPA1-6和RGC-5外泌体丙酮酸激酶活性依次为26.426IU/g、26.323IU/g和22.257IU/g。2,4-二硝基苯肼显色法及ICSH推荐的方法均检测出外泌体丙酮酸激酶的活性。两种方法得到的结果没有显著性差异(p>0.05)。(3)葡萄糖组和PBS对照组外泌体在4℃孵育4天后,开始出现葡萄糖组丙酮酸激酶活性高于PBS对照组;两组在4℃孵育6天后,葡萄糖组外泌体丙酮酸激酶活性依然高于PBS对照组。结论:(1)本研究证实DU 145、HEPA1-6和RGC-5外泌体中存在丙酮酸激酶活性,表明外泌体中有丙酮酸激酶的存在,提示外泌体可以产生ATP维持膜结构与渗透压。(2)本研究对外泌体能否利用葡萄糖为自身提供能量的探索提供一定依据。创新性:通过对Pub Med、中国知网、万方、Google scholar等数据库的检索,均未发现与外泌体中的丙酮酸激酶活性相关的报道。本研究首次发现在外泌体中存在有活性的丙酮酸激酶。