الملخص: يقدم هذا البروتوكول سير عمل موحد لعزل وتوصيف الحويصلات الصغيرة خارج الخلية (sEVs) من أنسجة وسادات الدهون تحت الرضفية لدى مرضى التهاب المفاصل العظمي.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
* These authors contributed equally
الملخص: يقدم هذا البروتوكول سير عمل موحد لعزل وتوصيف الحويصلات الصغيرة خارج الخلية (sEVs) من أنسجة وسادات الدهون تحت الرضفية لدى مرضى التهاب المفاصل العظمي.
تعمل الحويصلات خارج الخلية (EVs)، وخاصة الحويصلات خارج الخلية الصغيرة (sEVs) المعرفة بأنها حويصلات أصغر من 200 نانومتر، كوسيسات أساسية للتواصل بين الخلايا وتطلقها تقريبا جميع أنواع الخلايا إلى سوائل بيولوجية مختلفة. يرتبط وسادة الدهون تحت الرضفة (IPFP) ارتباطا وثيقا بتطور وتقدم التهاب المفاصل العظمي في الركبة. ومع ذلك، لا تزال الطرق الموحدة لعزل المركبات الكهربائية الكهربائية مباشرة من مخارج IPFP محدودة. نقدم بروتوكولا قابلا للتكرار لعزل وتوصيف ال sEVs المستمدة من أنسجة IPFP التي تم الحصول عليها من مرضى التهاب الفصول الدهنية. يتم تنظيف الوسط المكيف المجمع من زراعة الأنسجة IPFP من الخلايا والحطام بشكل تسلسلي بواسطة الطرد المركزي منخفض السرعة، يتبعه الطرد المركزي الفائق لإثراء الحويصلات ضمن نطاق حجم ال sEV. يتم توصيف الحويصلات الناتجة بناء على معلومات قليلة لدراسات توصيات الحويصلات خارج الخلية (MISEV2023) باستخدام مجموعة من علامات البروتين الممثلة عبر فئات وظيفية مختلفة: CD63 كمادة رباعية الأغشية المرتبطة، ALIX وTSG101 كبروتينات سيتوسولية تشارك في التكوين الحيوي بواسطة آلية مركب الفرز الداخلي المطلوب للنقل (ESCRT)، وكالنيكسين كبروتين مقيم في الشبكة الإندوبلازمية لمراقبة الإمكانات التلوث غير الحويصلي. ينتج هذا السير في هذا السير تحضيرات محددة جيدا للطاقة الكهربائية الكهربائية مناسبة للتطبيقات اللاحقة مثل الاختبارات الوظيفية أو التحليل البروتيومي في أبحاث التهاب المفاصل العظمي.
الحويصلات خارج الخلية الصغيرة (sEVs) هي نوع فرعي غير متجانس من الحويصلات خارج الخلية، ووفقا للتصنيف التشغيلي المقترح من الجمعية الدولية للحويصلات خارج الخلية (ISEV) في الحد الأدنى من المعلومات لدراسات الحويصلات خارج الخلية (MISEV2023)، تعرف على أنها حويصلات عادة أصغر من 200 نانومتر في القطر1. يتم إطلاق ال sEVs من جميع أنواع الخلايا تقريبا إلى سوائل بيولوجية وقد جذبت اهتماما متزايدا بسبب دورها الأساسي كوسيط للتواصل بين الخلايا في كل من السياقات الفسيولوجية والمرضية2،3.
غشاء ال sEVs مغذي بعدة بروتينات وظيفية. من بينها، ترتتراسبانين مثل CD63 مرتبطة بتنظيم غشاء الحويصلات والاندماج4. علاوة على ذلك، تعد البروتينات السيتوسولية المرتبطة بمركب الفرز الداخلي المطلوب للنقل (ESCRT)، مثل ALIX وTSG101، جزءا أساسيا من تكوين وفراز sEV. وبالتالي، فهي تعمل كعلامات موثوقة لتأكيد أصل الحويصلات المعزولة من الإندوسوم.
تم التعرف على وسادة الدهون تحت الرضفة (IPFP) كنسيج نشط مرتبط بالمفاصل مرتبط ارتباطا وثيقا ببدء وتقدم التهاب المفاصل العظمي (OA)7,8. في الظروف الالتهابية والتنكسية، يفترض أن ال sEVs المشتقة من IPFP تحمل وسطاء التهابيين وإشارات مرضية، مما يساهم في الالتهاب الزليلي وتدهور الغضروف9. لذا فإن توصيف ال sEVs التي تطلقها أنسجة IPFP من مرضى التهاب المفاصل الدهسي قد يوفر رؤى حاسمة حول شبكات الاتصال بين الخلايا المرتبطة بالمرض.
نظرا للاهتمام المتزايد بوحدات العزل الجزيئية العالية والنقاوة والقابلة للتكرار أمر ضروري. على الرغم من أن الطرد المركزي الفائق التفاضلي لا يزال من أكثر استراتيجيات التنقية استخداما،إلا أن البروتوكولات المحسنة للمواد الفائقة أو السوائل الحيوية لزراعة الخلايا قد لا تكون قابلة للتطبيق مباشرة على الأنسجة المشتقة من الدهون الصلبة مثل IPFP. يمكن أن تؤثر نسبة الدهون العالية، والمصفوفة خارج الخلايا الكثيفة، وظروف الهضم الإنزيمية المتغيرة على تعافي الحويصلات ونقائها.
يوفر زراعة إزالة الأنسجة نهجا فسيولوجيا ذا صلة يحافظ على البنية الخلوية الأصلية والتفاعلات بين الخلايا مع الخلية مع تقليل الاضطراب الإنزيمي المفرط، مما يمكن من جمع ال sEVs المنبعثة في ظروف شبه أصلية. ومع ذلك، فإن هناك حاليا غياب إلى سير عمل موحد مخصص لعزل المركبات الكهربائية الكهربائية عن مزارع IPFP خارج النباتات.
هنا، نصف بروتوكولا خطوة بخطوة لعزل وتوصيف الحويصلات الصغيرة خارج الخلية من مزارع إزالة الدهون تحت الرضفة لمرضى التهاب المفاصل العظمي باستخدام الطرد المركزي الخارجي التفريقي، مما يوفر إطارا منهجيا قابلا للتكرار للدراسات الوظيفية والانتقالية في المرحلة اللاحقة.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تمت الموافقة على استخدام أنسجة IPFP من مرضى التهاب المفاصل العظمي في هذه الدراسة من قبل لجنة الأخلاقيات في المستشفى الأول لجامعة خبي الطبية (رقم الموافقة) [2024] 018). تم جمع العينات خلال الفترة المعتمدة، وتم الحصول على موافقة مكتوبة مستنيرة من جميع المشاركين قبل جمع الأنسجة.
1. تحضير الوسط والمذاليع
2. تحضير أنسجة IPFP وجمع الوسط المكيف
3. عزل المركبات الكهربائية الكهربائية باستخدام الطرد المركزي الخارجي التفاضلي
ملاحظة: قم بجميع الخطوات التالية عند 4 درجات مئوية أو على الجليد.
4. توصيف المركبات الكهربائية الفضائية بواسطة تحليل البقعة الغربية
5. توصيف ال sEVs بواسطة تحليل تتبع الجسيمات النانوية (NTA)
6. توصيف المركبات الكهربائية الكهربائية بواسطة المجهر الإلكتروني الناقل (TEM)
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تم تأكيد العزل الناجح للحويصلات خارج الخلية الصغيرة (sEVs) من أنسجة وسادة الدهون تحت الرضفية البشرية (IPFP) من خلال التوصيف متعدد الوسائط.
كشف المجهر الإلكتروني الناقل (TEM) أن الحويصلات المعزولة أظهرت شكلا على شكل كوب مميز مع أغشية ثنائية الطبقة الدهنية محددة بوضوح، متوافقة مع الخصائص الهيكلية للميكروفون الدهني (الشكل 1)11.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يوفر هذا البروتوكول سير عمل قابل للتكرار وعمليا لعزل الحويصلات الصغيرة خارج الخلية (sEVs) عن أنسجة وسادة الدهون تحت الرضفية البشرية (IPFP) باستخدام زراعة الزرع الخارجي تليها الطرد المركزي الخارق الفضائي التفاضلي. تم التحقق من صحة الحويصلات المعزولة من خلال طرق توصيف تكميلية، بما في ذلك المجهر الإلكتروني الناقل (TEM)، وتحليل تتبع الجسيمات النانوية (NTA)، وكشف النقطة الغربية لعلامات EV المثبتة1. أكد TEM وجود حويصلات مرتبطة بالغشاء ذات شكل مميز، وأظهر NTA توزيع حجم م...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
لا يوجد أي من المؤلفين لديهم أي تضارب مصالح ليعلنوا عنه.
تم تمويل هذا البحث من قبل البرنامج الوطني للبحث والتطوير الرئيسي (رقم المنح 2023YFC3604905)، ووزارة المالية في خبي (رقم المنح: ZF2024132 و ZF2024143)، وبرنامج الابتكار والتنمية للتعاون الطبي في هينغروي-خبي HR2002048
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| أنابيب الطرد المركزي PET بسعة 40 مل | هيماك (إبندورف هيماك تكنولوجيز) | 5720411148 | البولي إيثيلين تيريفثالات، 26 × 90 مم |
| 70 وميكرو؛ مصفاة الخلايا m | تكنولوجيا بكين لانجيكي | 560049 | لإزالة حطام الأنسجة |
| الأجسام المضادة المضادة لأليكس | شنغهاي أبويز للتكنولوجيا الحيوية | CY7215 | مؤشر sEV الإيجابي |
| الأجسام المضادة المضادة للكالنيكسين | شنغهاي أبويز للتكنولوجيا الحيوية | CY5839 | العلامة السلبية (تلوث الطوارئ) |
| الأجسام المضادة المضادة ل CD63 | أفينيتي بيوساينسز | DF2305 | علامة تيتراسبانين |
| الأجسام المضادة المضادة ل TSG101 | شنغهاي أبويز للتكنولوجيا الحيوية | CY5985 | مؤشر sEV الإيجابي |
| مجموعة اختبار بروتين BCA | شنغهاي يامي للتكنولوجيا الحيوية | ZJ102 | لقياس كمية البروتين |
| قارورة زراعة الخلايا (T175) | تقنية NEST الحيوية | 560229 | لزراعة نبات IPFP |
| أنبوب الطرد المركزي (50 مل) | بيوفيل | 560041 | للخطوات الأولية منخفضة السرعة |
| مصل الأبقار الجنيني المستنفد من الإكسوسومات | ساياغين بيوساينسز | FBSNE-01061 | لزراعة الأنسجة |
| HRP Goat ضد IgG | شنغهاي أبويز للتكنولوجيا الحيوية | AB0101 | الأجسام المضادة الثانوية للضمير الأبيض |
| مخزن تحميل البروتين الفوري (تغيير التعديل، تقليل التعديل، 5&00;) | شنغهاي يامي للتكنولوجيا الحيوية | LT101 | لإزالة الطبيعة البروتينية |
| مجموعة اختبار البروتين الدقيقة BCA | ثيرمو ساينتفيك | 23235 | لقياس كمية البروتين |
| وحدة فلتر Millex-GP (0.22 وميكرو؛ m) | تكنولوجيا بكين لانجيكي | 560360 | معقم، لترشيح الحويصلات |
| محلل تتبع الجسيمات النانوية | مالفرن بلانالياليكال | نانوسايت NS300 | لتحليل الحجم والتركيز |
| مخزن النقل السريع الخالي من الجليد أومني-فلاش | شنغهاي يامي للتكنولوجيا الحيوية | PS201S | لنقل بروتين ويسترن بلوت |
| حمض الفوسفوتونغستيك (2٪) | سيغما-ألدرتش | P4006 | بالنسبة للتلوين السلبي TEM |
| مخزن تحميل البروتين (تغيير التعيين، غير المخفض، 5&00;) | شنغهاي يامي للتكنولوجيا الحيوية | LT103 | لإزالة الطبيعة البروتينية |
| محلول حجب سريع خال من البروتين (5&00;) | شنغهاي يامي للتكنولوجيا الحيوية | PS108 | لحجب الأغشية |
| مخزن تحليل RIPA | شركة بكين سولاربيو للعلوم والتكنولوجيا المحدودة | R0010 | لاستخلاص بروتين sEV |
| TBS(20×) | شركة بكين سولاربيو للعلوم والتكنولوجيا المحدودة | T1080 | لتحضير مخزن الغسيل |
| المجهر الإلكتروني الناقل | هيتاشي | HT7800 | للتوصيف الشكلي |
| مخزن الرحلان الكهربائي Tris/MOPS/SDS | شنغهاي يامي للتكنولوجيا الحيوية | PS120 | لفصل البروتين |
| توين-20 | شركة بكين سولاربيو للعلوم والتكنولوجيا المحدودة | T8220 | لتحضير مخزن الغسيل |
| الطرد المركزي فوق الفائق | هيماك (إبندورف هيماك تكنولوجيز) | CP100NX | نظام عزل عالي السرعة |
| مجموعة كشف كيميائية فائقة الحساسية | شنغهاي يامي للتكنولوجيا الحيوية | SQ201 | لتصوير نطاق البروتين |
| مخزن تخفيف الأجسام المضادة العالمي | شنغهاي يامي للتكنولوجيا الحيوية | PS119L | بالنسبة للأجسام المضادة الأولية/الثانوية |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
