胞內體
胞内体(英語:,又称内体)在细胞生物学中指的是一种真核细胞中的膜结合细胞器,属于一种囊泡结构[1]。作为细胞内吞作用中运载途径的一个区室,胞内体从细胞质膜被传递到溶酶体被其降解,或者再循环回到细胞质膜[2]。一个成熟的内体直径大约500纳米[3]。
类型
胞内体可根据细胞内吞作用的不同时间阶段分为初级内体(),次级内体(),以及再循环内体(),并可被如GTP结合蛋白rabs等蛋白标记而区分[4],并且此三种内体在形态上也有不同。一旦在内吞作用中的囊泡被释放,它们首先与初级内体融合,之后再成长为次级内体并与溶酶体融合[5][6]。
初级内体成长形成次级内体,随着其酸度通过V-ATpase的活动而增加[7],并且大小通过融合同类型的内体成为更大的囊泡而增加[8]。次级内体或以为多泡体(MVB)的形式呈现。最终,次级内体释放RAB5而获取RAB7,为其与溶酶体的融合做好准备[8]。 次级内体与溶酶体的融合是一个两种区室混合的过程,以结果来看,主要的生化特性也趋于原先二者的属性之间[9]。比如,溶酶体的密度大于次级内体,而融合后的密度介于二者之间。此后溶酶体重新聚合提高自身的密度,而在此之前可能有更多的次级内体与之融合。少数一些初级内体中的物质会直接再循环至细胞质膜[10],但多数还是通过再循环内体。
功能
胞内体提供了细胞外物质进入细胞内的运载途径。例如很多病毒以此条途径进入细胞,以登革热病毒为例:病毒先吸附在细胞膜上,其后胞内体像袋子一样裹住病毒,病毒膜与胞内体膜融合,进入细胞质基质[13]。再例如:低密度脂蛋白(LDL)进入细胞前,先与细胞表面的低密度脂蛋白受体结合。在到达初级前体时,在膜质子泵V-ATPase产生的微酸性环境下与受体分离,此后受体被再循环回细胞表面,而低密度脂蛋白在内体中被运送至溶酶体。
为有效释放其中内容物,各种纳米颗粒诸如胶束、囊泡等通过引入不同官能团进行结构设计以提高内体逃逸效率,一些响应性材料膨胀于内体而逃逸;破坏内体膜实现内体逃逸。对大多数阳离子聚合物而言,内体中阳离子似海绵般吸收质子 而质子化,促使内体持续泵入氢离子、氯离子、水,利用其pH缓冲能力抑制内体酸化,增大内外渗透压差而裂解内体,释放内容物,此所谓“质子海绵效应(proton sponge effect)”[14]。质子海绵效应中,缓冲容量(buffer capacity)代表阳离子聚合物在溶液中的缓冲能力,正比于内体中可吸收的质子数量,可经细胞转染或酸碱滴定进行评估。 若材料在内体pH范围下缓冲容量较强,则其转染效率一般也较高,聚-ʟ-赖氨酸 (poly-ʟ-lysine,PLL)酸性下缓冲容量差,转染效率也低;聚乙烯亚胺(polyethylenimine,PEI)酸性下缓冲容量强,因此转染效率高[15]。
参见
- 內膜系統
- 外吐小体
参考文献
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