方法文章

从不同生物基质中分离和纯化细胞外囊泡的方法:特刊一览

DOI:

10.3791/64963

2023年2月10日

本文内容

摘要

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文章讨论:

Hanine El Itawi, H., et al.在腹膜内细菌感染的小鼠模型中分离脾微泡。J Vis 实验186, DOI: 10.3791/63480 (2022)

Jones, M.T., Manioci S.W., S1, Russell, A.E. 用于从条件细胞培养基中分离细胞外囊泡的尺寸排阻色谱法。 J Vis 实验186, DOI: 10.3791/63614 (2022)

Ryan, J.M., Dobos, KM, Kruh-Garcia, N.A. 通过尺寸排阻色谱法进行结核分枝杆菌细胞外囊泡富集。J Vis 实验186, DOI: 10.3791/63895 (2022)

Valle-Tamayo, N. 等人。从人血浆中富集星形胶质细胞衍生的细胞外囊泡 J Vis Exp. 186, DOI: 10.3791/64107 (2022)

Koh, B. 等人。一种从人间充质干细胞中分离小细胞外囊泡的简单台式过滤方法 J Vis Exp. 186, DOI: 10.3791/64106 (2022)

社论

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在过去的十年中,人们对细胞外囊泡 (EV) 作为诊断和预后生物标志物、治疗靶点、药物递送载体甚至作为多种疾病中修复或再生医学的候选药物的作用进行了深入研究。EV 是直径在 30 至 5000nm 之间的异质磷脂双层包围颗粒的复合物,即外泌体、微囊泡和细胞凋亡体,由于它们选择性地包装了生物活性分子(如脂质、蛋白质、RNA 和代谢物),它们符合细胞间通讯的单一介质簇。由于几乎所有细胞(原核细胞和真核细胞)都会释放 EV,因此它们可能参与几乎所有疾病的病理生理学。事实上,在特定刺激后释放的 EV 分子货物决定了它的作用机制并反映了其亲本细胞的状态。

尽管做出了所有科学努力和技术进步,但 EV 的性质、结构、组成、病理生理活性和代谢/清除方面的研究仍然受到 EV 提取和纯化方法的技术挑战。在这种情况下,该方法集合旨在报告EV的分离和纯化方法,以供进一步的下游应用。

在本期中,El Itawi及其同事1描述了在 牙龈卟啉单胞菌感染的小鼠模型中分离脾细胞来源的EV。作者通过从脾细胞悬浮液中差别离心分离EV,然后收获EV以研究其 体内 效应。然而,作者指出,他们的方法应该适用于贴壁细胞。

Jones 和合著者2 结合尺寸排阻色谱 (SEC) 和 3-KDa 超滤分离出由培养的少突胶质细胞起源的 EV,从而确保适当的 EV 纯度,同时将提取物中的蛋白质污染降至最低。这种半自动方法几乎可用于所有下游应用,例如功能测定、EV 分子表征或 EV 成像。

Ryan 人也提出了 SEC。3、从 结核分枝杆菌中分离出EV,以了解细菌的生理机理、与宿主的相互作用以及EV分子货物。在这份方法论手稿中,作者比较了密度梯度超速离心和SEC的性能,并得出结论,在进行SEC时,EV的回收率和EV的纯度得到了提高。作者还建议,所描述的方法可以应用于其他分枝杆菌衍生的EV。

Valle-Tamayo 等人4,描述了一种简单的两步方法,通过基于聚合物的沉淀和免疫捕获与磁性微珠偶联的星形胶质细胞表面抗原-1(ACSA-1)抗体获得星形胶质细胞来源的EV。作者建议免疫捕获可以与 SEC 结合而不是聚合物沉淀,并且磁性微珠可以与其他抗体偶联以从其他细胞类型中分离 EV。从人血浆或其他生物体液中回收这些 EV 在神经系统疾病或相关疾病领域可能具有很高的价值。

在该期的最后一份手稿中,Koh 及其同事5 提出了一种超滤方法,以从培养的人类间充质干细胞中分离小 EV (sEV)。作者指出,超滤分离的 EV 提取物可用于治疗应用和其他下游分析。虽然这是一种简单快捷的方法,可以应用于其他生物体液和不同来源的细胞类型,但作者承认它可能不适合大规模用于工业应用。

总的来说,本特刊提供了不同的相对简单易行的实验室方法,用于从不同大小和各种标本(如细菌、动物器官和人体细胞)中分离 EV。不同方法的提取率和纯度不同,应根据分离EV的最终用途考虑选择最具成本效益和时间效率的方法。

最后,我想感谢所有作者和审稿人的贡献,以及《可视化实验》杂志的编辑人员在这个过程中提供的宝贵帮助。我真诚地希望这期特刊对电动汽车研究人员未来的研究有所帮助。

披露

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作者没有什么可透露的。

致谢

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如果没有本特刊所有作者的贡献,这篇社论是不可能完成的。作者还感谢纽迪希亚研究基金会、西班牙动脉粥样硬化学会和卡洛斯三世健康研究所(分别为 a2022-25、OBN21PE02/2021 和 PI21/00637)的财政支持。CIBERobn 是西班牙 ISCIII 的一项倡议。

参考文献

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  1. Hanine El Itawi, H., et al. Isolation of Splenic Microvesicles in a Murine Model of Intraperitoneal Bacterial Infection. J Vis Exp. (186), e63480(2022).
  2. Jones, M. T., Manioci, S. W., Russell, A. E. Size Exclusion Chromatography for Separating Extracellular Vesicles from Conditioned Cell Culture Media. J Vis Exp. (186), e63614(2022).
  3. Ryan, J. M., Dobos, K. M., Kruh-Garcia, N. A. Mycobacterium tuberculosis Extracellular Vesicle Enrichment through Size Exclusion Chromatography. J Vis Exp. (186), e63895(2022).
  4. Valle-Tamayo, N., et al. Enrichment of Astrocyte-Derived Extracellular Vesicles from Human Plasma. J Vis Exp. (186), e64107(2022).
  5. Koh, B., et al. A Simple Benchtop Filtration Method to Isolate Small Extracellular Vesicles from Human Mesenchymal Stem. Cells J Vis Exp. (186), e64106(2022).

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