細(xì)胞自我消化器官—溶酶體簡介

隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展，小分子化合物、寡核苷酸藥及生物藥等靶向抗腫瘤藥物的開發(fā)已取得飛速進(jìn)展，其中siRNA/RNAi及ADC類藥物更是多家藥企開發(fā)抗腫瘤藥物的熱門首選。在體外進(jìn)行相關(guān)試驗是檢驗藥物穩(wěn)定性及安全性的必要手段，而溶酶體就是siRNA/RNAi及ADC類藥物開發(fā)過程中不可或缺的體外代謝研究品。

一、溶酶體的簡介

溶酶體（Lysosomes）是真核細(xì)胞中分解蛋白質(zhì)、核酸及多糖等生物大分子且具有單層膜的細(xì)胞器，在1955年首次被比利時學(xué)者Cristian de Duve(1917-2013)等人在大鼠肝細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)。溶酶體形狀多種多樣，通常為0.025~0.8微米的泡狀結(jié)構(gòu)，其內(nèi)含有酸性磷酸酶、核糖核酸酶、脫氧核糖核酸酶、組織蛋白酶及乙�；�轉(zhuǎn)移酶等60余種水解酶，是在酸性區(qū)域具有最適PH的水解酶組，且水解酶的最適PH為3.5~5.5。鑒于溶酶體的結(jié)構(gòu)特異性和酸性工作環(huán)境，通常將對酸性磷酸酶活性為陽性的物質(zhì)鑒定為溶酶體。
作為在酸性區(qū)域工作的溶酶體，其酶含有三種特點(diǎn)：

1)溶酶體表面高度糖基化，有助于保護(hù)自身不被酶水解。膜蛋白多為糖蛋白，溶酶體膜內(nèi)表面帶負(fù)電荷，有助于溶酶體中的酶保持游離狀態(tài)。這對行使正常功能和防止細(xì)胞自身被消化有著重要意義；

2)所有水解酶在pH值=5左右時活性最佳，但其周圍胞質(zhì)中pH值=7.2。溶酶體膜內(nèi)含有一種特殊的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，可以利用ATP水解的能量將胞質(zhì)中的H+（氫離子）泵入溶酶體，以維持其pH值=5；

3)只有當(dāng)被水解的物質(zhì)進(jìn)入溶酶體內(nèi)時，溶酶體內(nèi)的酶類才行使其分解作用。一旦溶酶體膜破損，水解酶逸出，將導(dǎo)致細(xì)胞自溶。
二、溶酶體的功能和分類

溶酶體的主要作用是消化作用，是細(xì)胞內(nèi)的消化器官，細(xì)胞自溶、防御及對某些物質(zhì)的利用均與溶酶體消化作用相關(guān)。其執(zhí)行功能有二點(diǎn)，分別是與食物泡融合將食物消化成生物大分子和消化機(jī)體自我更新過程中形成的衰老的細(xì)胞器或生物大分子。
溶酶體根據(jù)完成其生理功能的不同階段可分為初級溶酶體（Primary lysosome）、次級溶酶體（Secondary lysosome）和殘體（Residual body）。
三、溶酶體和毛狀體的區(qū)別

作為抗腫瘤藥物開發(fā)不可或缺的體外產(chǎn)品，有些客戶會發(fā)現(xiàn)文獻(xiàn)資料中同時存在溶酶體（Lysosomes）和毛狀體（Tritosomes），就會產(chǎn)生疑惑，什么是毛狀體？它和溶酶體的區(qū)別是什么？什么情況下選擇毛狀體/溶酶體？接下來，就讓我們具體分析一下這兩者的差異。

根據(jù)上文，我們已經(jīng)很清晰地了解到溶酶體是單層膜結(jié)構(gòu)，其內(nèi)含多種水解酶，是體外驗證ADC及寡核苷酸類藥物不可或缺的產(chǎn)品。鑒于此，開發(fā)分離溶酶體的技術(shù)勢在必得，然而，溶酶體具有與線粒體非常相似的密度，這就為以前分離獲取溶酶體增加了難度。Triton WR 1339/Tyloxapol（四丁酚醇/泰洛沙伯）藥物使用應(yīng)運(yùn)而生。

1960年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)蔗糖中線粒體和溶酶體密度非常接近難以分離，而當(dāng)Tyloxapol被運(yùn)輸?shù)饺苊阁w后改變了溶酶體的脂質(zhì)組成，導(dǎo)致結(jié)合了Tyloxapol的溶酶體密度更輕，并可使用蔗糖密度梯度離心法分離溶酶體和線粒體。因此，結(jié)合了Tyloxapol的溶酶體被人們稱為Tritosomes（毛狀體），之后漸漸演變?yōu)榱搜芯考兓�和富集溶酶體時的常用技術(shù)。一定程度上，毛狀體也是更高純度的溶酶體。
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