細胞自我消化器官—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胞器，在1955年首次被比利時學者Cristian de Duve(1917-2013)等人在大鼠肝細胞中發(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：

1)溶酶體表面高度糖基化，有助于保護自身不被酶水解。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)只有當被水解的物質(zhì)進入溶酶體內(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，是細胞內(nèi)的消化器官，細胞自溶、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，分別是與食物泡融合將食物消化成生物大分子和消化機體自我更新過程中形成的衰老的細胞器或生物大分子。
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)運而生。

1960年，科學家發(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Tyloxapol被運輸?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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