الحويصلات خارج الخلية (EVs) هي هياكل تشبه الجسيمات الشحمية بحجم النانومتر تتكون من الليبيدات والبروتينات والجليكان والأحماض النووية ، تفرزها كل من الخلايا بدائية النواة وحقيقية النواة1. منذ الدراسات المبكرة التي تصور إطلاق EVs من البكتيريا سالبة الجرام2 ، كان عدد الوظائف البيولوجية المنسوبة إلى EVs البكتيرية (قطرها 20-300 نانومتر) ينمو باستمرار في العقود الماضية. وتشمل وظائفها نقل مقاومة المضادات الحيوية3 ، وتشكيل الأغشية الحيوية4 ، واستشعار النصاب5 ، وتوصيل السموم6. هناك أيضا اهتمام متزايد باستخدام المركبات الكهربائية البكتيرية كعلاجات ، خاصة في علم اللقاحات7 وعلاج السرطان8.
على الرغم من الاهتمام المتزايد بأبحاث المركبات الكهربائية ، لا تزال هناك تحديات تقنية فيما يتعلق بطرق العزل. على وجه التحديد ، هناك حاجة إلى طرق عزل قابلة للتكرار وقابلة للتطوير ومتوافقة مع الكائنات الحية المتنوعة المنتجة للمركبات الكهربائية. لإنشاء مجموعة موحدة من المبادئ لتخطيط والإبلاغ عن عزل EV وطرق البحث ، تقوم الجمعية الدولية للحويصلات خارج الخلية بنشر وتحديث ورقة موقف MISEV9. علاوة على ذلك ، يوفر اتحاد EV-TRACK منصة مفتوحة للإبلاغ عن المنهجيات التفصيلية لعزل EV المستخدمة في المخطوطات المنشورة لتعزيز الشفافية10.
في هذا البروتوكول ، تم تكييف المنهجيات السابقة المستخدمة لعزل EVs من زراعة خلايا الثدييات11,12 لتمكين عزل EVs من زراعة الخلايا البكتيرية. سعينا إلى استخدام الأساليب التي تمكن من عزل EV من مجموعة متنوعة من الميكروبات ، والتي يمكن أن تكون قابلة للتطوير ، وتحقيق التوازن بين نقاء EV والعائد (كما تمت مناقشته في ورقة موقف MISEV9). بعد إزالة الخلايا البكتيرية والحطام عن طريق الطرد المركزي والترشيح ، يتركز وسط الاستزراع إما عن طريق الترشيح الفائق لجهاز الطرد المركزي (لحجم يصل إلى ~ 100 مل) أو TFF الذي يحركه المضخة (للأحجام الأكبر). ثم يتم عزل المركبات الكهربائية بواسطة SEC باستخدام أعمدة محسنة لتنقية المركبات الكهربائية الصغيرة.

الشكل 1: نظرة عامة تخطيطية على سير عمل عزل EV البكتيري. الاختصارات: EV = حويصلة خارج الخلية ؛ TFF = ترشيح التدفق العرضي ؛ SEC = كروماتوغرافيا استبعاد الحجم ؛ MWCO = قطع الوزن الجزيئي. الرجاء الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
تم استخدام سلالة فأر كومنسال من Escherichia coli (أي E. coli MP113) ككائن نموذجي وتم تعديلها للتعبير عن نانولوسيفيراز المرتبط ب EV عن طريق الاندماج مع cytolysin A ، كما ورد سابقا14. يمكن للطرق المستخدمة هنا معالجة ما يصل إلى عدة لترات على الأقل من الثقافات البكتيرية وفصل البروتينات المرتبطة ب EV عن البروتينات غير المرتبطة ب EV بشكل فعال. أخيرا ، يمكن أيضا استخدام هذه الطريقة للأنواع البكتيرية الأخرى إيجابية الجرام وسالبة الجرام. تم تقديم جميع البيانات ذات الصلة بالتجارب المبلغ عنها إلى قاعدة معارف EV-TRACK (EV-TRACK ID: EV210211)10.