Dit werk werd vastgesteld niet menselijke onderwerp onderzoek op de initiële beoordeling van Colorado State University's institutionele Review Board (IRB), als alle menselijke specimens werden verkregen als de geïdentificeerde monsters uit de biorepository van de Bioreclamation IVT en waren verzameld onder de IRB goedgekeurde protocollen.
1. bereiding van ruwe monster (Plasma of Serum) door grotere blaasjes pillering en cellulaire puin
Opmerking: Veiligheid van de behandeling: serum, plasma en andere biologische vloeistoffen zijn biohazardous materialen en moeten worden behandeld met speciale zorg, terwijl het dragen van fundamentele persoonlijke beschermende uitrusting, zoals handschoenen en laboratoriumjas. Het is sterk aanbevolen dat biologische monsters worden verwerkt in een bioveiligheid kabinet; Als dat niet beschikbaar is, het gebruik van oogbescherming wordt aanbevolen.
- Een serum of een plasma monster equilibreer door het plaatsen van de buis onder omstandigheden niet schudden in een koelkast 4 ° C's nachts (van beide -20 of opslag-80 ° C).
- Aliquot 250 µL van het monster in de buis van een microcentrifuge met behulp van een precisiepipet 1.000 µL.
- Centrifugeer het monster bij 18.000 x g gedurende 30 minuten bij 4 ° C.
- Met behulp van een pipet 200 µL, 200 µL van het supernatans dat gewiste verwijderen en toevoegen aan een nieuwe microcentrifuge buis. Vermijd Ingehuld materiaal tijdens het overzetten van de bovendrijvende substantie. Gooi het Ingehuld materiaal.
- Het kwantificeren van het eiwitgehalte van het monster door bicinchoninic zuur (BCA) assay, met behulp van de fabrikant-protocol. Voor het uitvoeren van de bepaling, Verdun de monster 1:50 in 1 x met fosfaat gebufferde zoutoplossing (PBS). Test elk monster in tweevoud.
Opmerking: Gebruik 1 x PBS in het gehele protocol, tenzij anders vermeld. 200 µL van geklaarde serum of plasma (na 18.000 x g) levert gemiddeld 15 mg van totale proteïne. Andere types van het monster, met hoger of lager eiwitgehalte, wellicht extra BCA verdunningen.
- Aliquot 10 mg van het monster af in een nieuwe microcentrifuge buis. Gebruik de concentratie in stap 1.5 verkregen voor het berekenen van de corresponderende hoeveelheid van het monster. Aliquot het monster met behulp van een precisiepipet 200 µL.
Opmerking: Het is raadzaam om op te slaan van het resterende monster bij-80 ° C. Aliquot het monster in verschillende buisjes met 10 mg per buis om te voorkomen dat meerdere bevriezen-ontdooien cycli in de toekomst gebruiken.
2. de vertering van niet-exosomal bloedeiwitten
Opmerking: De spijsvertering stap is ontworpen voor het verminderen van de niet-exosomal-eiwitten die samen met de exosomes kunnen zuiveren. Als behoud van exosome oppervlakte-eiwitten vereist voor downstream analyses is, moet het worden rekening gehouden met die deze stap het potentieel heeft om het verstoren van deze analyse. De detectie van de exosomal CD63, een oppervlak-blootgesteld tetraspanin eiwit, was niet significant negatief beïnvloed door dit proces.
- Bereid proteïnase K-oplossing bij een concentratie van 500 µg/mL in PBS. Voeg de overeenkomstige hoeveelheid proteïnase K in een conische buis. Voeg vervolgens de buffer en de vortex voor 30 s, 3 x bij kamertemperatuur.
- Voeg 50 µL van proteïnase K-oplossing aan het 10-mg monster aliquoot en meng zachtjes door pipetteren op en neer met behulp van een precisiepipet µL 200.
- Incubeer het monster bij 37 ° C in een waterbad voor 30 min. plaats de buis in een float buis rek en volledige onderdompeling van buis in het waterbad om eventuele lekkage te voorkomen.
- Overbrengen van het monster en zwevende buis rack een bad met water van 60 ° C gedurende 10 minuten, om de inactivering van het proteïnase K.
3. verwijdering van kleine proteïnen en Peptides door Centrifuge ultrafiltratie
- Een apparaat van de ultrafiltratie met 100 kDa molecuulgewicht cut-off (MWCO) filter met PBS vóór gebruik spoelen. Hiervoor 500 µL van PBS toe te voegen aan het filter, met behulp van een precisiepipet 1.000 µL. Draai het apparaat op 3700 x g voor 5 min. Discard eventuele resterende retentate evenals het eluaat.
Opmerking: De capaciteit van het volume van het monster van de ultrafiltratie apparaat moet 0,5 mL - 4 mL om ervoor te zorgen dat het volume van de uiteindelijke gereduceerde monster van 50 µL haalbaar is.
- Neem het voorbeeld uit stap 2.4 en verhoog het volume aan 500 µL door PBS toe te voegen. Pipetteer het monster in het vooraf gespoeld ultrafiltratie apparaat.
Opmerking: Gemiddeld is het monstervolume uit stap 2.4 185 µL (120 tot 150 µL van monster en 50 µL van proteïnase K-oplossing).
- Plaats het ultrafiltratie apparaat in een vaste hoek benchtop centrifuge bij 3700 x g bij 4 ° C, totdat het monster heeft een volume van 50 µL verminderen.
Let op: Bij het gebruik van ultrafiltratie apparaten met dode stop volume, moet worden gezorgd om te voorkomen dat volledige droogheid van het membraan filter tijdens centrifugeren stappen.
- Voeg 500 µL van PBS rechtstreeks in de filter membraan en Pipetteer op en neer 5 keer. Centrifugeer zoals in stap 3.3. Voer deze stap was een totaal 3 keer.
- Overdracht van de laatste 50 µL retentate in een nieuwe microcentrifuge buis.
- Spoel het membraan filter met 200 µL PBS, pipetting op en neer 10 keer, en het wassen aan de buis van stap 3.5 overbrengen.
- Plaats de filterhouder in de omgekeerde positie in een nieuwe buis. Een omgekeerde spin herstel voor 5 min op 2.000 x g resterende monster ophalen uit het membraan uitvoeren. Het zwembad van het monster met het monster uit stap 3.5.
4. zuivering van blaasjes by Size Exclusion Chromatography (SEC)
- Voeg 850 µL van SEC drijfmest, met kralen met een MWCO van 700 kDa, in een lege, afgetopte zwaartekracht stroom kolom met behulp van een precisiepipet 1.000 µL. Plaats de kolommen in een formaat geschikt rek is voorzien van een lekbak.
- Open de onderkant van de kolom en laat de vloeistof afvoer voor 5 min. Zodra uitgedropen, voeg toe 10 mL PBS te wassen de hars. 20 min voor het wassen voor de afvoer van de kolom toestaan.
- Plaats de geconcentreerde, proteïnase K behandeld monster uit stap 3.5 in een conische buis 15 mL, en verhoog het monstervolume tot 5 mL PBS toe te voegen met een serologische pipet. Mengen van de tube zachtjes door rocken voor 1 min en vervolgens langzaam het toepassen van het monster op de kolom die in stap 4.2 met een serologische pipet voorbereid.
Opmerking: Zodra het GLB van de kolom wordt verwijderd, zal het monster stromen door de hars door de zwaartekracht; het 5-mL monster zal volledig doorstromen van de kolom in 10 min.
- Het verzamelen van de stroom door middel van een nieuwe conische tube van 15 mL.
- Met behulp van een serologische precisiepipet, toepassing het verzamelde materiaal op het hars opnieuw te verwijderen van alle resterende materiaal onder 700 kDa.
- Het verzamelen van de stroom door middel van een nieuwe conische tube van 15 mL. Wassen van de hars tweemaal de toevoeging van 1 mL PBS. Verzamelen van de stroom door in de buis uit stap 4,5; de totale eindvolume zullen ongeveer 7 mL.
Opmerking: Na stap 4.6, zal het monster worden verdund ongeveer 35 keer van het oorspronkelijke monstervolume; de volgende stappen zal het volume te verlagen en concentreren van het gezuiverde exosome monster.
5. de concentratie van het gezuiverde Exosomes en totale proteïne kwantificering
- Spoel een ultrafiltratie apparaat met een 3 kDa MWCO filter met PBS vóór gebruik, zoals beschreven in stap 3.1.
- In het voorbeeld uit stap 4.6 toevoegen aan de ultrafiltratie apparaat en centrifuge in een swingende-emmer rotor bij 3700 x g bij 4 ° C. Buffer zal het filter passeren en kan worden verwijderd. Geconcentreerd exosomes bewaard boven het filter. Centrifugeer het monster totdat het volume boven het filter (retentate) is teruggebracht tot 200 µL.
- De retentate overbrengen in een nieuwe microcentrifuge buis.
- Spoel het membraan filter met 200 µL PBS door pipetteren over het membraan 10 keer en het wassen te brengen naar de buis vanaf stap 5.3. Dit zal zorgen voor de verzameling van alle resterende exosome monster.
- Brengen monstervolume tot 500 µL door PBS toe te voegen. Meng door langzaam pipetteren op en neer 10 keer.
Opmerking: Het protocol kan hier worden gepauzeerd. Monsters moeten worden bewaard bij 4 ° C's nachts of bij-20 /-80 ° C voor lange termijn opslag.
- Het kwantificeren van het eiwitgehalte van het monster door BCA assay, met behulp van de fabrikant-protocol. Verdun de monster 1:10 en 1:50 in PBS. Elk monster in duplo worden uitgevoerd.
Opmerking: Beginnen met 10 mg van totale proteïne van serum of plasma, is het rendement van de totale proteïne in gezuiverde exosomes uit stap 5.6, gemiddeld 150 µg. extra verdunningen kunnen nodig zijn als de andere monsters dan serum of plasma worden gebruikt; opbrengst kan variëren met monster type.
6. kwantificering en dimensionering van Exosomes door Nanoparticle analyse (NTA) bijhouden
- Meng 5 µg gezuiverde exosomes (zoals gekwantificeerd in 5.6) 1 mL PBS en vortex voor 15 s op laag-medium snelheid.
- Leg het monster in een wegwerp injectiespuit 1 mL. Indien beschikbaar, ingesteld de spuit in een automatische-spuitpomp ingesteld op het injecteren van het monster van de verdunde exosome bij een snelheid van 30 µL/min.
- NTA metingen met behulp van video-opname-instellingen uit te voeren: scherm winst van 3-4 en camera niveau van 12-13.
- Definiëren van het script voor analyse uitvoeren van de drie technische wordt gerepliceerd voor een minimum van 30 s met behulp van een constante stroom voor elke repliceren. Voor de analyse, stelt u de drempel vastleggen op 5.
Opmerking: Details over het gebruik van de automatische spuit, en de instellingen voor video-opname zijn beschikbaar in het referentie-13. Instellingen voor vastleggen en analyse voor NTA moet consequent zijn in verschillende verschillende steekproeven te verzekeren van de vergelijkbaarheid.
7. bepaling van de vermindering van de oplosbaar eiwit
- 1-10 µg gezuiverde exosomes aan SDS monster buffer toevoegen en het uitvoeren van polyacrylamide gelelektroforese (pagina) met behulp van een 4-12% Bis-Tris Gel in 1 x MES SDS uitvoeren buffer gedurende 35 min. op 200 V. Transfer opgelost eiwitten aan een nitrocellulose 0,2 µm membraan door toepassing van een spanning-o f 50 V voor 1-1,5 h. westelijke vlekkenanalyse uitvoeren om te evalueren van de aanwezigheid van albumine, apolipoproteins A en B en de exosome markering CD 63 na standaard methoden.
Opmerking: Volledige protocollen voor de methoden in 7.1 kunnen worden gevonden in verwijzing14; specifiek, SP007: lopen van polyacrylamide gels en SP011: westelijke vlek protocol.
- Scheiden van 10 µg gezuiverde exosomes via pagina zoals in stap 7.1 en vlekken van de eiwit-bands coomassie kleurstof, met volgende standaard aanbevelingen, om te visualiseren van eiwitten variatie en vermindering tussen de monsters.
Opmerking: Nadere details betreffende het protocol voor westelijke vlekken specifiek voor CD63 zijn beschreven door Diaz et al. 15