هنا ، نقدم بروتوكولا لعزل الإكسوسومات المشتقة من طحال الفأر باستخدام مزيج من الهضم مع الكولاجيناز من النوع الأول والطرد المركزي الفائق.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
* These authors contributed equally
هنا ، نقدم بروتوكولا لعزل الإكسوسومات المشتقة من طحال الفأر باستخدام مزيج من الهضم مع الكولاجيناز من النوع الأول والطرد المركزي الفائق.
الإكسوسومات (Exo) عبارة عن هياكل ثنائية الطبقة دهنية تفرزها خلايا مختلفة ، بما في ذلك خلايا والنباتات وبدائيات النوى. كشفت الدراسات السابقة أن Exo المشتقة من الخلط أو الخلايا الطافية هي أهداف واعدة للمؤشرات الحيوية التشخيصية أو النذيرية الجديدة ، مما يؤكد دورها المهم في التسبب في المرض. اجتذبت Exo المشتقة من الأنسجة (Ti-Exo) اهتماما متزايدا نظرا لقدرتها على عكس خصوصية الأنسجة والبيئة المكروية بدقة. يلعب Ti-Exo ، الموجود في الفضاء الخلالي ، أدوارا حاسمة في الاتصال بين الخلايا والإشارات عبر الأعضاء. على الرغم من قيمتها المعترف بها في توضيح آليات المرض ، إلا أن عزل Ti-Exo لا يزال يمثل تحديا بسبب تعقيد مصفوفات الأنسجة والتباين في طرق الاستخراج. في هذه الدراسة ، قمنا بتطوير بروتوكول عملي لعزل الإكسوسومات من أنسجة طحال الفئران ، مما يوفر تقنية قابلة للتكرار لتحليل التعريف اللاحق والدراسات الوظيفية. استخدمنا هضم الكولاجيناز من النوع الأول جنبا إلى جنب مع الطرد المركزي الفائق التفاضلي لعزل Exo المشتق من الطحال. تم تحديد خصائص Exo المعزولة من خلال المجهر الإلكتروني ، ومقياس التدفق الخلوي النانوي ، واللطخة الغربية. عرضت Exo المعزولة المشتقة من الطحال التشكل النموذجي للحويصلات ثنائية الطبقة الدهنية ، بأحجام جسيمات تتراوح من 30 نانومتر إلى 150 نانومتر. بالإضافة إلى ذلك ، أكد ملف تعريف التعبير عن علامات الإكسوسوم وجود ونقاء الإكسوسوم. مجتمعة ، نجحنا في وضع بروتوكول عملي لعزل Exo المشتق من الطحال في الفئران.
الإكسوسومات (Exo) هي مجموعة فرعية من الحويصلات خارج الخلية (EVs) ، يتراوح حجمها من 30 إلى 150 نانومتر ، وتغطي مجموعة متنوعة من الجزيئات الحيوية ، بما في ذلك البروتينات والأحماض النووية والدهون1. هذه الجزيئات الحيوية مشتقة من الخلايا الأبوية ويتم إطلاقها في الفضاء خارج الخلية. يسهل Exo تبادل المعلومات الجزيئية الحيوية بين الخلايا والبيئة المكروية المحيطة بها ، ويلعب أدوارا في كل من الأنظمة بدائية النواة وحقيقيةالنواة 2. خصائص الإكسوسومات ، مثل المحتوى والحجم ومكونات الغشاء والأصل الخلوي ، متغيرة للغاية وتتأثر بنوع الخلية الأصلية والحالة الخلوية والظروف البيئية.
تصنف الإكسوسومات عادة إلى ثلاث فئات بناء على مصدرها: مشتقة من زراعة الخلايا ، ومشتقة من سوائل الجسم ، ومشتقة من الأنسجة (Ti-Exo). في حين أن الإكسوسومات المشتقة من زراعة الخلايا قد تمت دراستها على نطاق واسع نظرا لإمكانية الوصول إليها وإنتاجيتها المتسقة ، فإن استخدامها محدود بسبب التغيرات المحتملة في خصائص الخلية بعد الزراعة المطولة ، والتي قد تشوه وظائفهاالبيولوجية 3،4،5. علاوة على ذلك ، يتم الحفاظ على معظم مزارع الخلايا في بيئات ثنائية الأبعاد لا تحاكي التفاعلات بين الخلايا المعقدة في الجسم الحي ، مما قد يؤثر على تفسير البيانات6. على العكس من ذلك ، توفر الإكسوسومات المعزولة من السوائل البيولوجية خيارا طفيفا التوغل لمراقبة تطور المرض في الوقت الفعلي7. ومع ذلك ، غالبا ما تحتوي هذه العينات على مزيج من الإكسوسومات من أصول مختلفة ، مما يعقد التحديد الدقيق لمصدرهاالأساسي 8. بالنظر إلى هذه التحديات ، هناك اهتمام متزايد ب Ti-Exo ، التي توجد في الخلال خارج الخلية وهي وسطاء رئيسيون للإشارات بين الخلايا.
يلعب الطحال دورا مهما في وظيفة المناعة والحفاظ على التوازن الداخلي. على الرغم من البروتوكولات الحالية لعزل Ti-Exo عن أعضاء مثل الدماغ والكبد والأورام ، إلا أن الطرق العملية للإكسوسومات المشتقة من الطحال يتم الإبلاغ عنها بشكل محدود9،10. تهدف هذه الدراسة إلى وضع بروتوكول عملي لعزل الإكسوسومات من أنسجة الطحال في الفئران معدلة من تقرير سابق11. نحن نفصل طريقة تتضمن هضم الكولاجيناز متبوعا بالطرد المركزي الفائق ، مما يقلل من اضطراب غشاء الخلية ويضمن نقاء عاليا وإنتاجية Exo المشتق من الطحال. تم التحقق من صحة خصائص Exo المعزولة باستخدام هذا البروتوكول المعمول به من خلال المجهر الإلكتروني (TEM) ، ومقياس التدفق الخلوي النانوي (Nano-FCM) ، واللطخة الغربية ، مما يؤكد فعالية البروتوكول لمزيد من البحث التجريبي.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تم الحصول على العينات من الفئران ، بموافقة أخلاقية منحتها لجنة الأخلاقيات بجامعة قوانغدونغ الطبية. يتم توفير أوصاف مفصلة للمواد والمعدات والبرامج المستخدمة في هذا البروتوكول في جدول المواد. يتم توضيح تفاصيل المستحضر قبل الاستخراج في الشكل 1 ، بينما يتم وصف عملية استخراج وتخصيب الطحال في الشكل 2.
1. التحضير
100 مم) ، وأنابيب الطرد المركزي المعقمة سعة 50 مل ، والثلج ، ومصفاة الخلايا المعقمة (
70 ميكرومتر) كما هو موضح في الشكل 1 أ ، ب.
مقاس 100 مم على الثلج ، واغسل الدم السطحي بمحلول ملحي معقم مثلج (PBS). جفف أنسجة الطحال بشاش معقم ووزنها بعد التجفيف.
70 ميكرومتر) عن طريق إسقاط 1 مل من PBS المعقم في المصفاة باستخدام ماصة نقل معقمة.2. هضم الأنسجة
3. عزل الإكسوسوم عن طريق الطرد المركزي التفاضلي
4. توصيف الإكسوسوم عن طريق المجهر الإلكتروني (TEM)
ملاحظة: تم استخدام TEM لتحديد ما إذا كان Exo المستخرج يعرض خصائص الحويصلة. يجب أن تكون عينات Exo التي تم تحديدها بواسطة المجهر الإلكتروني عينات جديدة أو مخزنة لفترة وجيزة عند 4 درجات مئوية لفترة قصيرة.
5. توزيع الحجم وقياس تركيز الجسيمات للإكسوسومات
6. تأكيد التحلل واللطخة المناعية لبروتينات الإكسوسوم
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
عزل وتنقية الإكسوسومات المشتقة من الطحال
لعزل الإكسوسومات من أنسجة طحال الفأر ، استخدمنا مزيجا من هضم الكولاجيناز والطرد المركزي التفاضلي (الشكل 2). تضمنت الخطوات الأولية المعالجة المسبقة لأنسجة الطحال لإزالة الدم السطحي ، متبوعا بالهضم باستخدام الكولاجيناز من النوع الأول. سهل هذا العلاج الأنزيمي انهيار مكونات المصفوفة خارج الخلية ، وبالتالي تحرير الإكسوسومات مع الحفاظ على سلامتها. بعد الهضم ، تم استخدام سلسلة من خطوات الطرد المركزي لإزالة الحطام الخلوي ، والأجسام موت الخ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
أفادت الأبحاث الحديثة أن الإكسوسومات المشتقة من الطحال (Spleen-Exo) تلعب دورا مهما في علاج سرطانالمعدة 12. لتوضيح وظائف Spleen-Exo بشكل أكبر ، من الضروري إنشاء طريقة قابلة للتكرار ومثالية لاستخراجها من أنسجة الطحال. في حين أن البروتوكولات موجودة لعزل الإكسوسومات من سرطان الدماغ والكبد13،14 ، فإن طرق الأنسجة الأخرى لا تزال متخلفة وتتطلب مزيدا من التحقق من الصحة. في هذه الدراسة ، حددنا طريقة عملية لعزل Exo ع...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ويعلن أصحاب البلاغ أنه ليس لديهم مصالح متنافسة.
تم دعم هذا العمل من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (82370281 ، 81870222) ، ومؤسسة العلوم الطبيعية لمقاطعة قوانغدونغ (2022A1515012103) ، ومشروع التخصيص التنافسي للصندوق الخاص لتطوير التكنولوجيا في مدينة تشانجيانغ (2021A05086) ، ومؤسسة بدء التشغيل من المستشفى الثاني التابع لجامعة قوانغدونغ الطبية (23H03).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 70 وميكرو ؛ م مصفاة الخلية | Biologix Group Co.، Ltd.USA | 15-1070 | |
| Anti CD9 | Anti Anti CD9 Cell Signaling Technology، Inc (CST) ، الولايات المتحدة الأمريكية | 983275 | |
| الأجسام المضادة GM130 | Proteintech Group، Inc.China & nbsp ؛ | 66662-1-lg | |
| المضادة TSG101 الأجسام المضادة | Abcam Plc ، المملكة | المتحدة 125011 | |
| طبق ثقافة الخلية | Wuxi NEST التكنولوجيا الحيوية المحدودة ، الصين | 704001 | |
| أنبوب الطرد المركزي | Wuxi NEST التكنولوجيا الحيوية المحدودة ، الصين | 788211 | |
| كولاجيناز النوع الأول | Sigma-Aldrich Corp. ، الولايات المتحدة الأمريكية | C2674 | |
| شاكر | ترموستاتي سطح المكتبشنغهاي bluepard instruments Co., Ltd., China | THZ-100 | |
| Electrophoresis buffer | Wuhan Servicebio Technology Co., Ltd., China | G2081-1L | |
| مجموعة فحص البروتين BCA المحسن | Shanghai Beyotime Biotechnology Co.، Ltd. ، الصين ؛ | P0010S | |
| Flow NanoAnalyzer | NanoFCM Inc. ، الصين | N30E | |
| نظام التصوير الفلوري / التلألؤ الكيميائي ؛ | قوانغتشو Biolight التكنولوجيا الحيوية المحدودة ، الصين | GelView 6000Plus | |
| HRP الماعز المضادة للفأر IgG | Proteintech Group، Inc.China ؛ | 15014 | |
| HRP الماعز المضادة للأرانب IgG | Proteintech Group, Inc.China | 15015 | |
| قارئ صفيحة صغيرة | الأجهزة الجزيئية ، الولايات المتحدة الأمريكية | CMax Plus | |
| Microscissors | شنغهاي ؛ طبية الأدوات (المجموعة) ؛ المحدودة ، الصين | WA1010 | |
| ملاقط مجهرية | شنغهاي ؛ طبية الأدوات (المجموعة) ؛ المحدودة ، الصين | WA3010 | |
| Multifuge X1R Pro جهاز الطرد المركزي | Thermo Fisher Scientific ، الولايات المتحدة الأمريكية | 75009750 | |
| مقص العيون | شنغهاي ؛ طبية الأدوات (المجموعة) ؛ المحدودة ، الصين | Y00030 | |
| ملاقط العيون | شنغهاي ؛ طبية الأدوات (المجموعة) ؛ Co., Ltd. ، الصين ؛ | JD1060 | |
| Optima XPN-100 جهاز طرد مركزي فائق الترشيح | بيكمان كولتر ، الولايات المتحدة الأمريكية | A94469 | |
| ملحي مخزن بالفوسفات (PBS) | Beijing Solarbio Science & شركة التكنولوجيا المحدودة ، الصين | P1003 | |
| RIPA تحلل المخزن المؤقت (قوي ، بدون مثبطات) | شنغهاي Beyotime Biotechnology Co.، Ltd. ، الصين ؛ | P0013K | |
| مسطرة | أطعمة لذيذة التصنيع الشركة ، الصين | ||
| SDS-PAGE عينة تحميل العازلة ، 5x | Shanghai Beyotime Biotechnology Co.، Ltd. ، الصين ؛ | P0015 | |
| Transfer Pipet | Biologix Group Co.، Ltd.USA | 30-0238A1 | |
| مجهر إلكتروني ناقل | هيتاشي ، اليابان | H-7650 | |
| أنبوب الطرد المركزي الفائق | بيكمان كولتر ، الولايات المتحدة الأمريكية | 355618 | |
| Western Transfer Buffer ؛ | ووهان Servicebio Technology Co., Ltd., China | G2028-1L |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.