外泌體概述:
外泌體是由活細(xì)胞分泌的,包含了復(fù)雜RNA和蛋白質(zhì),直徑在30-150nm的具有膜結(jié)構(gòu)的小囊泡,現(xiàn)在特指直徑40-100nm的盤狀囊泡,主要來源于細(xì)胞內(nèi)溶酶體微粒內(nèi)陷形成的多囊泡體,經(jīng)多囊泡體外膜與細(xì)胞膜融合后釋放到胞外基質(zhì)中。所有培養(yǎng)的細(xì)胞類型均可分泌外泌體,且外泌體天然存在于體液中,包括血液、唾液、尿液、腦脊液和乳汁等。
圖 外泌體示意圖
外泌體構(gòu)成:
外泌體富含膽固醇和鞘磷脂,并攜帶有DNA、mRNA、microRNA、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)以及一些代謝物,目前已經(jīng)通過286項研究發(fā)現(xiàn)了41860種蛋白質(zhì)、2838種microRNA、3408種mRNA。
外泌體功能:
1)介導(dǎo)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和分子轉(zhuǎn)移。作為多重信號顆粒,每個外泌體都有能力通過細(xì)胞表面同源受體的參與和聚集來傳遞多重組合信號,并且這種活性已被證明適用于參與生長因子、細(xì)胞因子、Wnt和Notch途徑的蛋白質(zhì)。此外,外泌體與靶細(xì)胞的融合具有將功能受體傳遞給靶細(xì)胞的能力,在某些情況下甚至激活受體和效應(yīng)物;
2)人類的生殖、懷孕和胚胎發(fā)育需要精確、精細(xì)和動態(tài)的細(xì)胞間通信。母乳來源的外泌體具有調(diào)節(jié)胎兒免疫系統(tǒng)的功能。在母乳中,外泌體不僅促進(jìn)產(chǎn)后胎兒健康和生長,母乳來源的外泌體含有具備免疫相關(guān)功能的miRNA,并在體外增加外周血來源的T調(diào)節(jié)細(xì)胞的數(shù)量,可能調(diào)節(jié)免疫耐受;
3)調(diào)節(jié)免疫。外泌體的供體細(xì)胞來源多種多樣,如樹突狀細(xì)胞、抗原遞呈細(xì)胞甚至免疫細(xì)胞本身,且同一種細(xì)胞細(xì)胞在不同生理環(huán)境下分泌的外泌體功能不同,可促進(jìn)免疫應(yīng)答,也可免疫抑制;
4)外泌體與疾病。外泌體可能在代謝性疾病的出現(xiàn)以及心血管健康中發(fā)揮作用,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)它們可以轉(zhuǎn)移代謝產(chǎn)物,并通過小鼠和人類的胰腺b細(xì)胞、脂肪組織、骨骼肌和肝臟之間的外泌體miRNA交換促進(jìn)細(xì)胞間通訊;外泌體可以參與錯誤折疊蛋白質(zhì)的清除,從而發(fā)揮解毒和神經(jīng)保護(hù)功能,進(jìn)而在退行性疾病中發(fā)揮作用;與外泌體在其他疾病中的作用的研究相比,外泌體對癌癥的研究進(jìn)展迅速,外泌體影響腫瘤形成、腫瘤生長和轉(zhuǎn)移、副腫瘤綜合征和對治療的耐藥性。
圖 外泌體與病毒感染
外泌體臨床應(yīng)用:
1)疾病診斷。外泌體存在于所有生物液體中,由所有細(xì)胞分泌,使其作為微創(chuàng)液體活檢具有吸引力,并有可能進(jìn)行縱向采樣以跟蹤疾病進(jìn)展。外泌體診斷應(yīng)用的焦點疾病包括心血管疾病、影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)的疾病和癌癥;
2)載體制備。與脂質(zhì)體相反,外泌體具有良好的耐受性,在小鼠外源性給藥時可以以最小的免疫清除率遞送功能性藥物;
3)治療作用。間充質(zhì)干細(xì)胞衍生的外泌體可以發(fā)揮治療作用,并且在治療移植物抗宿主疾病患者中的應(yīng)用表明,重復(fù)注射具有良好的耐受性,不會產(chǎn)生顯著的副作用。
外泌體研究中的樣本制備:
圖 外泌體研究中的樣本類型
外泌體研究中的樣本涉及血液、尿液、乳汁、唾液、腦脊液及細(xì)胞培養(yǎng)上清,整體的原則是去除細(xì)胞、新鮮樣本、低溫保存(-80℃)。
細(xì)胞培養(yǎng)上清液中外泌體提取和純化:
所需試劑:無外泌體胎牛血清(abs993)、細(xì)胞上清外泌體提取試劑盒(abs50040)、外泌體專用無血清培養(yǎng)基(abs9430)/外泌體專用無血清培養(yǎng)基(含生長因子)(abs9774)
圖 無外泌體胎牛血清 (abs993)
1)選取細(xì)胞狀態(tài)良好的代次,在細(xì)胞匯合度達(dá)到60%左右時,更換為無血清培養(yǎng)基(abs9430)或者含無外泌體血清(abs993)的培養(yǎng)基,繼續(xù)培養(yǎng)48h后,收集細(xì)胞上清液;
2)先用800~1000g左右的離心力10min有效去除細(xì)胞殘留,取上清后,再3000g離心10min有效去除細(xì)胞碎片物,去除細(xì)胞碎片的離心上清液轉(zhuǎn)移到新的50mL離心管中;
3)在去除雜質(zhì)的離心上清液中加入Exosome Concentration Solution(ECS試劑),20mL上清液加入5mL ECS試劑;
4)加入ECS試劑后將離心管蓋緊,通過渦旋振蕩器混勻1min,再放置于 4℃靜置至少2h;(增加靜置時間可提高外泌體得率,但靜置時間不可超過24h)
5)取出裝有混合液的離心管于4℃以10000g離心60min,棄上清,沉淀中富含外泌體顆粒;(注:盡可能吸凈上清液)
6)外泌體重懸:取1×PBS均勻吹打離心沉淀物(具體加入劑量如下表),待其溶解后,將重懸液轉(zhuǎn)移至新的5mL離心管中;
7)將含有重懸液的5mL離心管于4℃以12000g離心2min,保留上清液,該上清液中富含外泌體顆粒;(注:若沉淀較多,可12000g/2min 離心多次至無明顯沉淀,每次取離心上清液)
8)純化外泌體:將收獲的外泌體顆粒粗品轉(zhuǎn)入Exosome Purification Filter(EPF柱)上室中,于 4℃以3000g離心10min,離心后收集EPF柱管底的液體,此液體即為純化后的外泌體顆粒;(注:EPF柱不可重復(fù)使用)
9)外泌體的保存: 純化后的外泌體以50-100μL進(jìn)行分裝保存于-80℃低溫冰箱中,以備后繼實驗使用,外泌體保存液(2×)(abs9776),能夠?qū)⑼饷隗w在4℃條件下保存至少6個月,適用于液態(tài)及凍干形態(tài),能夠有效降低凍干對外泌體的負(fù)面影響。
注意事項:
1)在收獲細(xì)胞時,盡量保證死細(xì)胞數(shù)量不超過5%,因為凋亡、死亡的細(xì)胞會分泌凋亡小體,從而對活細(xì)胞產(chǎn)生的外泌體造成污染;
2)如果后期要將提取的外泌體進(jìn)行共孵育或者動物實驗,需要用2um的濾器對外泌體進(jìn)行除菌;
3)細(xì)胞上清樣品越早處理越好,長時間放置,含有的細(xì)胞破裂,胞內(nèi)囊泡釋放也會對活細(xì)胞產(chǎn)生的外泌體產(chǎn)生污染;
4)不能用DMEM、1640、F12 這些基礎(chǔ)培養(yǎng)基替代血清或者外泌體專用無血清培養(yǎng)基呢,細(xì)胞在這些基礎(chǔ)培養(yǎng)基的環(huán)境下,是處于饑餓狀態(tài)的,細(xì)胞會將培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質(zhì)全部消耗掉的,這時的上清液中的外泌體含量會大幅度下降。
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胞胞巴適本期推薦
貨號 | 產(chǎn)品名稱 | 規(guī)格 |
abs993 | 無外泌體胎牛血清 | 50mL |
abs9430 | 外泌體專用無血清培養(yǎng)基 | 500mL |
abs9774 | 外泌體專用無血清培養(yǎng)基(含生長因子) | 500mL |
abs50040 | 細(xì)胞上清外泌體提取試劑盒 | 20T |
abs50039 | 血漿血清外泌體提取試劑盒 | 20T |
abs9775 | 外泌體提取試劑盒 | 1mL |
abs60263 | 外泌體RNA提取試劑盒 | 50T |
abs60364 | 外泌體DNA提取試劑盒 | 50T |
abs9776 | 外泌體保存液(2×) | 50mL |
abs9777 | 外泌體純化試劑盒(SEC) | 1mL |
abs50054 | 外泌體定量檢測試劑盒 | 96T |
abs9587 | 外泌體專用裂解液 | 20mL |
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參考文獻(xiàn)
[1] Pegtel D M, Gould S J. Exosomes[J]. Annual review of biochemistry, 2019, 88: 487-514.
[2] Kalluri R, LeBleu V S. The biology, function, and biomedical applications of exosomes[J]. Science, 2020, 367(6478): eaau6977.
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WB相關(guān):ECL發(fā)光液、預(yù)染marker、預(yù)制膠;IHC相關(guān):二抗試劑盒、組化筆;IP/CoIP試劑盒;激動劑/抑制劑;血清、BSA、蛋白酶K、CTB、TTX、CEE;凋亡試劑盒;呼吸爆發(fā)試劑盒;ELISA試劑盒;重組蛋白;抗體: 二抗、標(biāo)簽抗體、對照抗體;定制服務(wù)(抗體/多肽/蛋白/標(biāo)記/檢測)...
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