يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

صياغة وتوصيف نظام ناقل الدوبامين القائم على الإكسوسوم

3.7K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/63624

⸱

أبريل 4, 2022

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 

في هذه المقالة

ملخص

هنا ، كنا نهدف إلى الحصول على تركيبة عن طريق تحميل الدوبامين للإكسوسومات المعزولة للخلايا الجذعية من الخلايا الجذعية الوسيطة الهلامية في وارتون. يتم وصف عزل وتوصيف الإكسوسوم ، وتحميل الدواء في الإكسوسومات الناتجة ، والنشاط السام للخلايا للتركيبة المطورة في هذا البروتوكول.

الملخص

تشكل الإكسوسومات التي يتراوح حجمها بين 40 و 200 نانومتر أصغر مجموعة فرعية من الحويصلات خارج الخلية. تلعب هذه الحويصلات النشطة بيولوجيا التي تفرزها الخلايا دورا نشطا في الشحن والتواصل بين الخلايا. توجد الإكسوسومات في الغالب في سوائل الجسم مثل البلازما والسائل النخاعي والبول واللعاب والسائل الأمنيوسي واللبأ وحليب الثدي وسائل المفاصل والسائل المنوي وحمض الجنب. بالنظر إلى حجم الإكسوسومات ، يعتقد أنها قد تلعب دورا مهما في أمراض الجهاز العصبي المركزي لأنها يمكن أن تمر عبر الحاجز الدموي الدماغي (BBB). ومن ثم ، تهدف هذه الدراسة إلى تطوير نظام ناقل نانوي قائم على الإكسوسوم عن طريق تغليف الدوبامين في إكسوسومات معزولة من الخلايا الجذعية الوسيطة الهلامية في وارتون (WJ-MSCs). تم تحضين الإكسوسومات التي اجتازت عملية التوصيف بالدوبامين. تم إعادة توصيف الإكسوسومات المحملة بالدوبامين في نهاية الحضانة. تم التحقيق في الإكسوسومات المحملة بالدوبامين في إطلاق الدواء ومقايسات السمية الخلوية. أظهرت النتائج أنه يمكن تغليف الدوبامين بنجاح داخل الإكسوسومات وأن الإكسوسومات المحملة بالدوبامين لم تؤثر على صلاحية الخلايا الليفية.

المقدمة

Exosomes ، الحويصلات النشطة بيولوجيا مع ميزات كبيرة ، تتراوح في الحجم من 40 نانومتر إلى 200 نانومتر. تنشأ الإكسوسومات من غشاء الخلية وتتشكل بسبب إطلاق الإندوسومات1. تعمل هذه الهياكل كمحاورات من خلية إلى خلية وتتفاعل مع الخلايا المجاورة لتسهيل نقل الجزيئات النشطة. يمكن عزل الإكسوسومات من العديد من المصادر المختلفة. وتشمل هذه سوائل الجسم مثل البلازما والبول والسائل النخاعي واللعاب ، وكذلك خطوط الخلايا المزروعة في ظل ظروف المختبر . تلعب الإكسوسومات دورا مهما في القضاء على تلف الأعصاب ، وذلك بفضل الجزيئات الحيوية التي تحتوي عليها ، مثل الدهون والبروتينات والأحماض النووية2. تقوم Glia ، وهي الخلايا الداعمة للجهاز العص....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

ملاحظة: انظر جدول المواد للحصول على التفاصيل المتعلقة بجميع المواد والمعدات المستخدمة في هذا البروتوكول.

1. زراعة الخلايا الجذعية الوسيطة الهلامية في وارتون وحفظها بالتبريد

  1. قم بإزالة WJ-MSCs (من ATCC) من الفريزر -80 درجة مئوية. بذر الخلايا في دورق يحتوي على وسط DMEM-F12 المكمل بمصل بقري جنيني بنسبة 10٪ (FBS). احتضانها عند 37 درجة مئوية في حاضنة تحتوي على 5٪ CO2.
  2. تغيير وسط الثقافة كل 2 أيام. مرور الخلايا عندما تصل إلى التقاء 80٪. اغسل الخلايا المراد تمريرها ب 5 مل من محلول ملحي مخزن بالفوسفات (PBS).
    ملاحظة: يضمن الغسيل باستخدام برنامج تلفزيوني قبل إضافة التربسين سهولة فصل ال....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

عزل وتوصيف الإكسوسوم
يتم استزراع الخلايا الجذعية لهلام وارتون وحضنها في وسط خال من المصل لمدة 48 ساعة عندما تصل الثقافة إلى كثافة كافية. بعد نهاية الحضانة ، يتم تخزين المادة الطافية عند -20 درجة مئوية. يتم تخفيف المواد الطافية المجمعة باستخدام PBS وتخضع للطرد المركزي الفائق (الشكل 1). يتم تحليل الحل الذي تم الحصول عليه بواسطة تحليلات NTA و DLS. يتم تعقيم الإكسوسومات بالمرور عبر مرشح 0.22 ميكرومتر. تم تحديد متوسط حجم الإكسوسومات التي تم الحصول عليها ليكون 98 نانومتر (

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

Exosomes عبارة عن حويصلات غشائية صغيرة بأبعاد 40-200 نانومتر تفرزها معظم أنواع الخلايا ، على سبيل المثال ، MSCs1. قادرة على تمكين التواصل بين الخلايا ، يمكن أن تدخل exosomes الخلايا بطرق مختلفة مثل التداخل الخلوي ، البلعمة ، كثرة الكريات الدقيقة ، الاستيعاب بوساطة الدهون ، والاندماج33,44. بالمقارنة مع أنظمة الناقل النانوي الأخرى ، فإن الدهون والكوليسترول الموجود على سطح الإكسوسوم يمنح القدرة على حمل كل من الجزيئات المحبة للماء والكارهة للم.......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

ويعلن صاحبا البلاغ أنه ليس لهما مصالح مالية متنافسة.

شكر وتقدير

تم دعم العمل بشكل أساسي من خلال تمويل البحث المقدم من مشاريع البحث العلمي بجامعة يلدز التقنية (TSA-2021-4713).

....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
0.22 وميكرو ؛ مرشح غشاء مAisimoيستخدم لعملية التعقيم
0.45 & مرشح حقنة mAisimoيستخدم لعملية التعقيم
15 مل Falcon tubeNestيستخدم في زراعة الخلايا الخطوة
25 سم 2< / sup> قوارير زراعة الخلايا (Falcon ، قوارير زراعة أنسجة TPPعشتستخدم في زراعة الخلايا
الخطوة 50 مل عش أنبوبيستخدم في خطوة
زراعة الخلايا75 سم < sup > 2 < / sup> قوارير ثقافة الخلايا (Falcon ، قوارير زراعة أنسجة TPPعشتستخدم في زراعة الخلايا الخطوة
96 لوحة بئر (Falcon ، TPP microplates)Merck Milliporeتستخدم في خطوة زراعة
الخلايا AcetonitrileSigma271004-1Lتستخدم لتحليل HPLC
الأوتوكلافNUVE-OT 90Lالمستخدمة في عملية التعقيم
الخلية كابينة الثقافةهيرا الآمنة KSالمستخدمة في عملية زراعة الخلايا
الطرد المركزيهيتاشيCF16RNالمستخدمة في خطوة عزل الإكسوسوم
CO2< / sub> حاضنة مع خلية آمنة للأشعة فوق البنفسجيةباناسونيكتستخدم لعملية زراعة الخلايا
هيدروكلوريد الدوبامين H8502-10GSigmaH8502-10Gالمستخدمة في تحميل
الدوبامين الإكسوسومRNBJ7249 يستخدم خليط النسر المتوسط / المغذي المعدل من Dulbecco - F12Sigmaكوسيط لزراعة
الخلايا مصل الأبقار الجنينية- FBSالجديFBS-16Aتم استخدامه عن طريق الإضافة إلى وسط زراعة الخلايا.
الفريزر -80 درجة ؛ CباناسونيكMDF-U5386S-PEلتخزين الخلايا والإكسوسومات الناتجة
ثلاجةباناسونيكMPR-215-PEتستخدم لتخزين زراعة الخلايا والمواد الأخرى
الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء-HPLCAgilent Technologiesتم التحقيق في وجود الدوبامين من محتوى التركيبة التي تم الحصول عليها.
مجهر- بريموفرتزايسيستخدم لمراقبة الخلايا في زراعة الخلايا.
اختبار MTTBiomatikيستخدم لقياس صلاحية الخلية
NanoSight NS300Malvern panalyticalMalvern panalyticalيستخدم لتوصيف الإكسوسوم
Optima XPN-100 Ultra CentrifugeBeckman Coulterالمستخدم في خطوة عزل الإكسوسوم
PBS اللوحيBiomatik43602في تحضير محلول PBS
Penicilin / محلول الستربتومايسينالجديPB-Sتمت إضافته إلى الوسط لمنع التلوث في زراعة الخلايا.
Pipette AidIsolab
Precision balance-KernKern-ABJ220-4NMتستخدم في تحضير الحلول
Q500 SonicatorQsonica، LLCتستخدم لهضم الإكسوسومات في تحليل HPLC
SaponinSigma47036-50G-Fتم استخدامه عن طريق إضافته إلى المحلول الكلي في عملية تحميل الدوبامين الإكسوسوم.
Spectrostar-Nano-SpectrophototryBMG LABTECHالمستخدمة في تحليلات MTT وإطلاق المخدرات
SPSS 22برنامج الحزمة الإحصائية
Vorteks-FinePCRFinePCR-FineVortexتستخدم لخلط الحلول بشكل متجانس
حمام مائي 37 درجة ؛ C-SenovaSenovaالمستخدمة في خطوة زراعة الخلايا
وارتون s الخلايا الجذعية الهلامية الوسيطةATCC
ZetaSizerMalvern Nano ZSMalvern Nano ZSتستخدم لتوصيف الإكسوسوم
الصقر

المراجع

  1. Ingato, D., Lee, J. U., Sim, S. L., Kwon, Y. L. Good things come in small packages: Overcoming challenges to harness extracellular vesicles for therapeutic delivery. Journal of Controlled Release. 241, 174-185 (2016).
  2. Riazifar, M., et al.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

استكشف المزيد من المقالات

نظام حامل الإكسوسوماتتغليف الدوبامينالحويصلات خارج الخلويةالحاجز الدموي الدماغيإكسوسومات هلام وارتونتتبع الجسيمات النانويةالطرد المركزي المتسلسلمقايسة تحرر الدواءمقايسة السُمية الخلويةمقايسة MTT