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外泌體的來源與特征:外泌體是一種存在于細胞外的多囊泡體,通過細胞內吞泡膜向內凹陷形成,其大小均一,直徑為40-100nm,密度為1.10-1.18g/mL。外泌體可由間充質干細胞、淋巴細胞和腫細胞細胞等多種類型細胞主動分泌釋放。外泌體內主要含有核酸、蛋白質和脂質等,可作為疾病診斷標記物、調控靶細胞功能、參與細胞生物學活動等。例如:含有miR-140-5p的滑膜間充質干細胞來源外泌體(SMSC-Exo影響軟骨組織再生;骨髓間充質干細胞來源外泌體攜帶的miR-196a可調節(jié)成骨細胞分化促進大鼠顱骨缺損的骨再生。外泌體作為核酸的藥物遞送載體。外泌體發(fā)揮功能:將細胞或組織中多余的或者有害的分子排除,這為研究生物標志物提供了可能。干細胞外泌體提取
外泌體的提取分離方法:1、超濾離心:由于外泌體是一個大小約幾十納米的囊狀小體,大于一般蛋白質,利用不同截留相對分子質量(MWCO)的超濾膜對樣品進行選擇性分離,便可獲得外泌體。超濾離心法簡單高效,且不影響外泌體的生物活性,是提取細胞外泌體的一種新方法。2、磁珠免疫法:外泌體表面有其特異性標記物(如CD63、CD9蛋白),用包被抗標記物抗體的磁珠與外泌體囊泡孵育后結合,即可將外泌體吸附并分離出來。磁珠法具有特異性高、操作簡便、不影響外泌體形態(tài)完整等優(yōu)點,但是效率低,外泌體生物活性易受pH和鹽濃度影響,不利于下游實驗,難以普遍普及。乳液提取試劑盒步驟外泌體發(fā)揮功能方式:細胞-細胞之間的通訊,譬如抗原遞呈,這是發(fā)揮功能的主要方式。
磁珠免疫法分離外泌體:將針對目的抗原的抗體通過生物素-鏈霉親和素連接到磁珠表面,然后將磁珠與樣品共孵育,使外泌體特異性結合到磁珠上形成磁珠-外泌體復合物,再用蒸餾水或者PBS沖洗,結尾用甘氨酸-Tris-HCl溶液洗脫獲得外泌體。該方法相對于ELISA的好處主要是,珠粒提供了更大的表面積來捕獲外泌體,從而提高了分離效率。此外,使用磁珠時,樣品起始體積沒有上限,而基于微孔板的ELISA分析的較大樣品體積為100μL,且ELISA洗脫雜質時容易造成孔間交叉污染。當將磁珠法與金標準外泌體分離方法進行比較時,磁珠法可分離出更純凈的外泌體,特異性高、速度更快,并且不需要昂貴的儀器。另外,與其他分離方法相比,磁珠法不影響外泌體形態(tài)。但是采用磁珠法時,外泌體生物活性易受PH和鹽濃度影響。
外泌體的提取、純化和鑒定:每一個外泌體研究者較初都要為外泌體的分離提取而煩惱。選擇的分離方式是利用超速離心的方式分離外泌體,并且可以選用梯度密度離心法得到純度更高的外泌體。另外利用外泌體自身的物理化學性質所研發(fā)的各種市售的外泌體分離提取試劑盒也能達到分離效果。提取的外泌體的鑒定方式主要是通過形態(tài)學(電子顯微鏡技術)、粒子大小以及標志蛋白等方式實現的。近來的研究發(fā)現外泌體在比較多生理病理上起著重要的作用,如免疫中抗原呈遞、瘤子的生長與遷移、組織損傷的修復等。不同細胞分泌的外泌體具有不用的組成成分和功能,可作為疾病診斷的生物標志物。外泌體具有脂質雙層膜結構,能比較好的保護其包被的物質,且能靶向特定細胞或組織,因此是一種比較好靶向給藥系統(tǒng)。外泌體膜蛋白可以被蛋白酶剪切,剪切的碎片可以作為配體與細胞膜上的受體結合,從而活躍細胞內的信號通路。
外泌體的提取分離方法:1、PEG-base沉淀法:聚乙二醇(PEG)可與疏水性蛋白和脂質分子結合共沉淀,早先應用于從血清等樣本中收集病毒,現在也被用來沉淀外泌體,其原理可能與競爭性結合游離水分子有關。利用PEG沉淀外泌體存在不少問題:比如純度和回收率低,雜蛋白較多(假陽性),顆粒大小不均一,產生難以去除的聚合物,機械力或者吐溫-20等化學添加物將會破壞外泌體等,因此發(fā)表文章時易受質疑。2、試劑盒提取:近幾年來,市場上已出現各種商業(yè)化的外泌體提取試劑盒,有的是通過特殊設計的過濾器過濾掉雜質成分,有的則采用空間排阻色譜法(SEC)進行分離純化,也有的則利用化合物沉淀將法外泌體沉淀出來。選擇的分離方式是利用超速離心的方式分離外泌體,并且可以選用梯度密度離心法得到純度更高的外泌體。牛奶提取試劑盒應用
外泌體的作用是消除廢物并介導大腦活動,從而阻止神經退行性疾病的發(fā)病機理。干細胞外泌體提取
外泌體的脂質和蛋白質組成可以影響它們的藥代動力學特性,它們的天然成分可能在提高生物利用度和減少不良反應方面發(fā)揮作用。除了它們的診療潛力,外泌體也有幫助疾病診斷的潛力。它們已經在所有的生物液體中被報道,并且通過生物液體取樣(液體活組織檢查)可以比較容易地獲得外泌體的復雜貨物的組成。基于外泌體的液體活檢在病癥和其他疾病的診斷和確定預后方面具有潛在的應用價值。疾病的進展和對診療的反應也可以通過外泌體的多組分分析來確定。干細胞外泌體提取
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