تمت الموافقة على العمل أخلاقيا من قبل بنك مانشستر للدماغ (مرجع REC 09 / H0906/52) ومن قبل لجنة الأخلاقيات في جامعة سالفورد (معرف التطبيق: 3408).
1. انهيار المصفوفة داخل الخلايا باستخدام الكولاجيناز على أقسام أنسجة المخ المجمدة
- قم بتقطيع 250 مجم من أنسجة المخ المجمدة إلى شرائح رفيعة (شظايا بسمك حوالي 0.4 مم) باستخدام مشرط معقم على طبق بارد وأضف 2 مل من محلول الكولاجيناز من النوع الثالث / السبات 75 U / m.
- احتضان كل عينة في حمام مائي عند 37 درجة مئوية لمدة 20 دقيقة. عند نقطة 5 دقائق ، اقلب كل عينة مرتين للخلط ؛ عند نقطة 10 دقائق، قم بعمل ماصة كل عينة ثلاث مرات برفق باستخدام شريط بلاستيكي قابل للتصرف سعة 10 مل.
- ضع كل عينة على الثلج وأضف 1x كوكتيل مثبط البروتياز و 1x مثبط الفوسفاتيز. هذا يوقف تفاعل الإنزيم وهو نقطة نهاية الهضم باستخدام الكولاجيناز من النوع الثالث.
- جهاز الطرد المركزي لكل عينة من أنسجة المخ عند 300× جم لمدة 10 دقائق عند 4 درجات مئوية. اجمع كل مادة طافية وأجهزة طرد مركزي أخرى عند 2000 × جم لمدة 15 دقيقة عند 4 درجات مئوية.
- اجمع كل مادة طافية مرة أخرى وقم بالتصفية من خلال مرشح 0.22 ميكرومتر. جهاز طرد مركزي كل مرشح عند 10 000 × جم لمدة 48 دقيقة عند 4 درجات مئوية.
- اجمع المادة الطافية وأضف المخزن المؤقت لهطول الأمطار بنسبة 2: 1 لكل عينة. احتضان طوال الليل عند 4 درجات مئوية.
- جهاز الطرد المركزي لكل عينة عند 10 000 × غرام لمدة 96 دقيقة عند 4 درجات مئوية وإعادة تعليق الحبيبات في 100 ميكرولتر من PBS الخالي من الحويصلة خارج الخلية (EV).
2. إعداد أعمدة الكروماتوغرافيا لاستبعاد الحجم
- قبل الاستخدام ، قم بموازنة عمود SEC المعد مسبقا في درجة حرارة الغرفة (RT) لمدة 15 دقيقة.
ملاحظة: يجب إزالة الغطاء السفلي قبل الغطاء اللولبي.
- بعد التوازن ، قم بإزالة المخزن المؤقت للمادة الحافظة من أعلى العمود واغسل العمود مرتين باستخدام 250 ميكرولتر من PBS الخالي من EV. يتم ترك كل غسل PBS لدخول العمود من خلال الجاذبية.
3. عزل الحويصلات الصغيرة خارج الخلية باستخدام كروماتوغرافيا استبعاد الحجم
- أضف الحبيبات المعلقة إلى الجزء العلوي من عمود SEC وقم بالطرد المركزي للعمود عند 50 × جم لمدة 30 ثانية. تجاهل التدفق.
- أضف 180 ميكرولتر من PBS الخالي من EV إلى الجزء العلوي من عمود SEC وقم بالطرد المركزي للعمود عند 50 × جم لمدة دقيقة واحدة ، مما يسمح للمركبات الكهربائية القصيرة المشتقة من الدماغ بالخروج من العمود.
ملاحظة: يتم تلخيص جزء البروتوكول المفصل أعلاه في الشكل 1.
4. تأكيد علامات الحويصلة الصغيرة خارج الخلية عن طريق النشاف الغربي
- لتحليل sEVs قبل تحليل اللطخة الغربية (لضمان تحليل جميع شحنات الأغشية والعصارة الخلوية) ، قم بتخفيف عينة sEV المعزولة 1: 1 في المخزن المؤقت للتحلل والاستخراج (1x مثبط البروتياز و 1x مثبط الفوسفاتيز).
- حرك العينة على حرارة 4 درجات مئوية لمدة 30 دقيقة.
- عينة أجهزة الطرد المركزي عند 14 000 × جم لمدة 15 دقيقة.
- اجمع المادة الطافية للبروتين وقم بقياس تركيزات البروتين باستخدام مجموعة فحص البروتين.
- امزج العينات مع 4x Laemmli Buffer وقم بتحميل 20 ميكروغرام من البروتين في كل بئر مقابل سلم بروتين ملطخ مسبقا.
- بمجرد حلها ، انقل البروتينات إلى غشاء النيتروسليلوز 0.45 ميكرومتر. بعد النقل ، قم بسد الغشاء لمدة 2 ساعة في 5٪ BSA.
- احتضان الأغشية بالأجسام المضادة الأولية (الجدول 1) بين عشية وضحاها.
- اغسل الغشاء ثلاث مرات باستخدام محلول غسيل (1٪ Tween20 في PBS) وصمة عار باستخدام جسم مضاد ثانوي مضاد للفأر. بعد ذلك ، اغسل ثلاث مرات باستخدام مخزن غسيل (1٪ Tween20 في PBS).
- اتبع الخطوات المذكورة أعلاه في المخطوطة قبل تصوير البقع.
- الصورة باستخدام ركيزة بيروكسيداز الفجل (HRP).
5. تأكيد الحويصلات الصغيرة خارج الخلية عن طريق تحليل تتبع الجسيمات النانوية (NTA)
- قم بإجراء NTA لتحليل تركيز وحجم جميع الجسيمات في العينة. قم بذلك عن طريق تخفيف كل عينة في PBS بعامل تخفيف قدره 1: 1000.
- حقن العينة في أداة NTA وقراءة العينة بطول موجي 550 نانومتر. في هذه المرحلة ، استخدم كمية الجسيمات لقياس كمية البروتين لكل جسيم (يتم التعبير عنها عادة في مخطط الفيمتوغرام) على النحو الموصى به في إرشادات MISEV.
- بعد ذلك ، بالنسبة ل NTA الفلورية ، قناع الخلية المخفف البرتقالي (CMO) (يلطخ جميع الجسيمات البيولوجية داخل العينة) في PBS بعامل تخفيف قدره 1: 1000. من هذا ، قم بتخفيف صبغة CMO باستخدام عينة sEV بعامل تخفيف 1:10 - احتضان خطوة التخفيف هذه في الظلام لمدة 30 دقيقة عند 4 درجات مئوية.
- تمييع التخفيف الثاني من CMO باستخدام PBS بمعامل تخفيف قدره 1: 1000.
ملاحظة: يجب أن يكون التخفيف النهائي لصبغة CMO 1: 10 000 000.
- اقرأ CMO لكل عينة sEV بطول موجي 550 نانومتر باستخدام أداة NTA.
- بالنسبة للأجسام المضادة الفلورية رباعي السبانين (انظر جدول المواد) ، أولا ، قم بتخفيف كل جسم مضاد في PBS بعامل تخفيف 1:10. من هذا ، قم بتخفيف كل صبغة باستخدام عينة sEV بعامل تخفيف 1:10 - احتضان خطوة التخفيف في الظلام لمدة ساعتين عند 4 درجات مئوية.
- قم بتخفيف الأجسام المضادة الثانية باستخدام PBS بعامل تخفيف 1: 1000.
ملاحظة: يجب أن يكون التخفيف النهائي لكل جسم مضاد رباعي السبانين 1: 100 000.
- اقرأ قراءات الأجسام المضادة الفلورية لعينة sEV بطول موجي 550 نانومتر باستخدام أداة NTA.
6. تأكيد الحويصلات الصغيرة خارج الخلية عن طريق المجهر الإلكتروني للإرسال (TEM)
ملاحظة: تم تنفيذ هذا البروتوكول من قبل مرفق الفحص المجهري الطبي الحيوي في جامعة ليفربول.
- أولا ، قم بإصلاح عينات sEV باستخدام الجلوتارالديهايد والبقع باستخدام أسيتات اليورانيل.
- من خلال سلسلة متدرجة من الكحوليات ، قم بتجفيف العينة الجاهزة ل TEM.
- عينات الصور باستخدام مجهر إلكتروني ناقل الإرسال المناسب.
7. علاج البروتيناز K و RNase A
- إلى 50 ميكرولتر من الدماغ المعزول مشتق EVs ، أضف 1 ميكرولتر من 20 ميكروغرام / ميكرولتر بروتيناز K واحتضنه عند 37 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة.
- أوقف كل تفاعل عن طريق إضافة كوكتيل مثبط البروتيناز 1x واحتضانه على الثلج لمدة 10 دقائق.
- بعد الحضانة ، أضف 1 ميكرولتر من 10 ميكروغرام / ميكرولتر RNase A إلى كل عينة واحتضانها عند 37 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة.
ملاحظة: انتقل على الفور إلى القسم 8.
8. عزل الحمض النووي الريبي الكلي عن الحويصلات الصغيرة خارج الخلية
- لعزل الحمض النووي الريبي الكلي ، أضف 700 ميكرولتر من كاشف تحلل استعادة الحمض النووي الريبي عالي الجودة إلى 50 ميكرولتر من عينة EV المشتقة من الدماغ (BDsEV). حرك كل عينة لمدة 1 ساعة.
- أضف 140 ميكرولتر من الكلوروفورم ، ورج كل عينة بقوة لمدة 20 ثانية ، واتركها لتحتضن في RT لمدة 3 دقائق.
- قم بالطرد المركزي للعينة عند 12 000 × جم لمدة 15 دقيقة عند 4 درجات مئوية وجمع الطور البيني من العينة. أضف حجم 1.5x من الإيثانول بنسبة 100٪.
- أضف 700 ميكرولتر من أعمدة عزل الحمض النووي الريبي لخليط الطور البيني / الإيثانول وأجهزة الطرد المركزي عند ≥8000 × جم لمدة 15 ثانية عند RT.
ملاحظة: كرر هذه الخطوة باستخدام جميع عينات الطور البيني / الإيثانول.
- أضف إلى العمود 700 ميكرولتر من محلول الغسيل وجهاز الطرد المركزي عند ≥8000 × جم لمدة 15 ثانية. تجاهل التدفق.
- أضف 500 ميكرولتر من RPE العازلة ومرة أخرى جهاز الطرد المركزي عند ≥8000 × غرام لمدة 15 ثانية. تجاهل التدفق.
- أضف 500 ميكرولتر من 80٪ من الإيثانول وأجهزة الطرد المركزي عند ≥8000 × جم لمدة دقيقتين. تجاهل التدفق.
- في هذه المرحلة ، جفف غشاء العمود عن طريق الطرد المركزي للأعمدة بأقصى سرعة (>8000 × جم) لمدة 5 دقائق مع فتح الغطاء.
- انقل العمود إلى أنبوب تجميع جديد ، وأضف 14 ميكرولتر من الماء الخالي من RNase مباشرة إلى غشاء العمود ، وجهاز الطرد المركزي عند ≥8000 × جم لمدة 1 دقيقة لتصفية إجمالي الحمض النووي الريبي من BDsEVs.
- حدد إجمالي الحمض النووي الريبي الميكرو باستخدام العينات باستخدام مجموعة مقايسة القياس الكمي miRNA ، حيث تم قياس العينات على مقياس فلوري للقياس الكمي ، واختيار نوع مقايسة miRNA.
9. تسلسل الحمض النووي الريبي الصغير
- بعد القياس الكمي ل miRNA داخل العينة ، قم بتجميع مكتبة (كدنا) باستخدام مجموعة إعداد مكتبة الحمض النووي الريبي الصغير.
ملاحظة: باستخدام هذا البروتوكول ، تضمن إنشاء المكتبة أربع خطوات: ربط محول 3 بوصات ، وتنقية ، وربط محول 5 بوصات ، والنسخ العكسي - حيث يتم في النهاية تشكيل مكتبة RNA / cDNA. بعد إنشاء المكتبة ، يحدث تضخيم PCR لنقطة النهاية مع إضافة بادئات الفهرس (المستخدمة لأغراض تعدد الإرسال) ، وبعد ذلك يتم تنقية العينات.
- لاختبار جودة الحمض النووي الريبي ، استخدم مقايسة تطبيق مراقبة الجودة التي توضح بالتفصيل حجم كل مستحضر وكثافة الذروة.
- لاختبار تركيز الحمض النووي ، قم بقياس كمية الحمض النووي على مقياس فلوري للقياس الكمي ، واختيار نوع مقايسة dsDNA.
- قم بإعداد العينات ل Small RNA Seq باستخدام مجموعة الكاشف ، وبعد ذلك يتم تحميل العينات في خلية التدفق.