外泌体(细胞外囊泡)目前被认为是通过生物活性脂质、蛋白质以及RNA来进行细胞之间的通讯,同样外泌体也是目前研究较深入的细胞外囊泡,外泌体的直径只有我们头发直径的百万分之一(30~150nm),当多泡体与细胞膜融合时释放到细胞外的时候,富含许多生物活性分子,如脂质、蛋白质、转移RNA以及微小RNA等就会被外泌体被释放到细胞外,这样一来就可以被微环境中的靶细胞吸收并且通过通过生物体液运送到远处。而外泌体与“目标”进行交流方式主要有两种途径,一是通过胞吞作用被摄入到细胞内;二是通过膜融合的方式来与靶细胞膜进行融合,接着就会直接释放其中含有的物质以及信息至靶标细胞,其实外泌体的作用形式是相互的靶细胞分泌含有细胞特异性RNA的外泌体作用于周围细胞后可诱导其表型重组而获得组织特异性的表型,而周围细胞分泌的外泌体则可以通过调控蛋白表达来调控细胞的生理过程。外泌体来源于细胞内各种类型的囊泡,包括内质网、高尔基体和细胞膜等。广州肺泡外泌体分离
分离外泌体的方法之密度梯度超速离心:有助于根据尺寸、结构和形态差异分离和分析纳米级材料。DGUC“细化”分离的囊泡,并使用密度为1.07g/mL或更低的密度梯度培养基。水中碘沙醇、冰冷的PBS和蔗糖是用于外泌体分离的常见梯度培养基。有市售的碘沙醇密度梯度分馏膜,用于将外泌体与非囊泡成分分离。将生物悬浮液添加到梯度培养基中,并以完整的梯度分层组分。DGUC有助于分离具有相同梯度的样品。凋亡小体、蛋白质聚集体和其他非外泌体微囊泡可能通过超速离心干扰较终分离的外泌体产物。DGUC有助于克服超速离心的局限性,并提供较纯净的外泌体。DGUC在精细化和高性能外泌体分离方法中的应用。简而言之,在分离细胞碎片后,应用1×105g用60%碘沙醇离心3小时,然后用1×10离心5用40%碘沙醇g18小时有助于形成多达12个碘沙醇梯度级分和两个外泌体级分。超速离心使用连续的密度梯度或逐步梯度来较小化这些颗粒材料对外泌体的干扰。广州肺泡外泌体分离外泌体分离的方法会影响外泌体样品的质量和数量。
差速离心法分离外泌体的实验原理:外泌体是一种小的(40-100nm)细胞外膜囊泡,目前进行外泌体分离的普遍方法是差速离心法。应用差速离心法和粒径分析等是细胞外囊泡(EV)研究的重要步骤。已知细胞会分泌许多膜囊泡,这些囊泡的大小、分子含量及其形成机制各不相同具体取决于细胞的类型和当前状态。通常可以辨别出三个主要的EV群体:凋亡小体、脱落的囊泡和外泌体.凋亡小体是已知较大的囊泡,直径为800-5000nm,由凋亡后细胞的细胞质和质膜成分组成。脱落的囊泡和外泌体由非凋亡细胞释放。脱落的囊泡,也称为“胞外体”或有时称为“微泡”,是由质膜起泡产生的,一般的粒径尺寸范围为(50–1000nm)。
CHO细胞外泌体的分离和表征:CHO细胞是一种普遍用于生物制药蛋白质生产的宿主。CHO细胞中分离外泌体主要采用聚合物的沉淀(PBP)技术从分批培养中分离和富集细胞外泌体囊泡。分离后的外泌体可以通过多种方法来检测和表征分离的囊泡,这些分析包括动态光散射(DLS)和Zeta电位测量、电子显微镜(EM)和外泌体标记物分析、RNA和脂质分析等。根据制造商的指南,使用TEI总外泌体分离试剂盒(Invitrogen)从培养基中分离外泌体。将细胞培养基以2000×g离心30分钟以去除细胞和任何碎片;随后将上清液小心移至离心管管中,加入0.5倍体积的TEI试剂,充分混合并在4°C下孵育过夜。然后将样品在4°C下以10,000×g离心1小时,然后在弃去上清液后,将富含外泌体的颗粒重新悬浮在75μlPBS缓冲液中。然后将样品储存在-20°C下,直到需要进行后续分析。现有的外泌体分离方法可能存在样品丢失和样品污染的问题。
外泌体的提取主要包括以下几种方式。一是免疫磁珠法,这种方法可以保证外泌体形态的完整,特异性高、操作简单、不需要昂贵的仪器设备,但是非中性pH和非生理性盐浓度会影响外泌体生物活性,不便进行下一步的实验。二是PS亲和法,该方法将PS(磷脂酰丝氨酸)与磁珠结合,利用亲和原理捕获外泌体囊泡外的PS。该方法与免疫磁珠法相似,获得的外泌体形态完整,纯度较高。由于不使用变性剂,不影响外泌体的生物活性,外泌体可用于细胞共培养和体内注射。2016.9《ScientificReports》杂志发表了该方法较新数据,表明PS法可提取相当高纯度的外泌体。外泌体的组成成分包括脂肪、糖、蛋白质等,对其组成成分的分析有助于了解其生物学功能和生理调节作用。武汉血浆外泌体
外泌体的定量检测和分析可作为疾病诊断和治着中的新型指标。广州肺泡外泌体分离
外泌体分离方法之基于聚合物的沉淀法:基于聚合物的沉淀技术通常包括将生物流体与含聚合物的沉淀溶液混合、4℃孵育和低速离心。用于基于聚合物的沉淀的较常见聚合物之一是聚乙二醇(PEG)。这种聚合物的沉淀可以对分离的外泌体产生温和影响而且可以产生中性的pH值。由此,出现了几种常见的外泌体试剂盒:比如:SystemBiosciences,MountainView,CA,ExoQuick等。研究表明,使用ExoQuick方法可以快速执行,无需额外设备,只需用高速离心机进行超速离心可以获得高产量的外泌体。但是此方法的缺点是:非外泌体材料对外泌体分离物的污染仍然是基于聚合物的分离方法的一个问题。此外,分离物中的聚合物可能会干扰下游分析。广州肺泡外泌体分离