Płyn żółciowy jest cennym źródłem pęcherzyków zewnątrzkomórkowych/egzosomów, które zawierają potencjalnie ważne biomarkery. Protokół ten stanowi solidną metodę izolowania egzosomów z ludzkiej żółci w celu dalszych analiz, w tym profilowania miRNA.
Artykuł metodologiczny
Płyn żółciowy jest cennym źródłem pęcherzyków zewnątrzkomórkowych/egzosomów, które zawierają potencjalnie ważne biomarkery. Protokół ten stanowi solidną metodę izolowania egzosomów z ludzkiej żółci w celu dalszych analiz, w tym profilowania miRNA.
Badania egzosomów w ciągu ostatnich trzech lat znacznie rozszerzyły zakres identyfikacji i charakterystyki biomarkerów oraz ich zastosowań terapeutycznych.
Ostatnio wykazano, że egzosomy zawierają mikroRNA (miR). MiR same w sobie stały się cennymi biomarkerami do celów diagnostycznych. Ponieważ pobieranie próbek w klinikach i szpitalach jest dość zmienne, izolacja miRNA z całej żółci różni się znacznie. Uzyskanie solidnych, dokładnych i powtarzalnych profili miRNA z pobranych próbek żółci w prosty sposób wymagało opracowania wysokiej jakości protokołu izolowania i charakteryzowania egzosomów z żółci. Metoda wymaga kilku wirowań i etapu filtracji z końcowym etapem ultrawirowania w celu osadzenia izolowanych egzosomów. Mikroskopia elektronowa, plamy zachodnie, cytometria przepływowa i wieloparametrowa analiza optyczna nanocząstek, jeśli są dostępne, są kluczowymi etapami charakterystyki w celu walidacji jakości egzosomów. W celu wyizolowania miRNA z tych egzosomów, wzbogacenie lizatu niespecyficznym, syntetycznym miRNA z gatunku takiego jak Caenorhabditis elegans, tj. Cel-miR-39, jest ważne dla normalizacji wydajności ekstrakcji RNA. Wyizolowanie egzosomu z płynu żółciowego zgodnie z tą metodą pozwala na pomyślne profilowanie miRNA z próbek żółci przechowywanych przez kilka lat w temperaturze -80 °C.
Podobnie jak inne płyny biologiczne, np. mleko matki, osocze lub mocz, żółć zawiera egzosomy, pęcherzyki bogate w lipidy1-4. Egzosomy mogą indukować lub zmieniać funkcje biologiczne w komórkach biorcy5, 6, formę komunikacji komórka-komórka, która może być częścią ich normalnej funkcji4, 7-9. Egzosomy mogą zawierać gatunki miRNA, które mogą stanowić cenne źródło biomarkerów do diagnozy10. Profile miRNA zyskały w ostatnich latach dużą uwagę jako markery diagnostyczne i prognostyczne dla różnych chorób11-14.
miRNA samo w sobie można znaleźć w płynach biologicznych, prawdopodobnie uwalniane przez martwe komórki, a na ilość utraconych komórek może mieć duży wpływ choroba podstawowa. Profil miRNA egzosomów niekoniecznie odzwierciedla profil miRNA komórkiźródłowej 6, 10, 15-17, ale egzosomy mogą przenosić sygnatury miRNA, które mogą być charakterystyczne dla komórki rodzicielskiej, takiej jak komórka nowotworowa. Egzosomy pochodzące z guza zostały zidentyfikowane w osoczu pacjentów z gruczolakorakiem płuc, rakiem prostaty i innymi nowotworami8, 16, 18.
Celem tej metody jest niezawodna i solidna izolacja egzosomów od próbek ludzkiej żółci, w dużej mierze niezależnie od ich wcześniejszych procedur obchodzenia się z nimi. Został opracowany w celu wykorzystania żółci jako wiarygodnego źródła miRNA do potencjalnej diagnozy chorób dróg żółciowych, takich jak rak dróg żółciowych19. Składa się z kilku etapów wirowania ze zwiększającymi się prędkościami w celu wyizolowania egzosomów i może mieć zastosowanie do innych płynów biologicznych.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Pobieranie żółci od pacjentów za pomocą endoskopowej cholangiopankreatografii wstecznej (ERCP) wymaga zatwierdzenia protokołu badania na ludziach przez Instytucjonalną Komisję Rewizyjną. Wszystkie przedstawione tu prace zostały zatwierdzone przez Johns Hopkins University Institutional Review Board.
1. Izolacja egzosomu od żółci
2. Identyfikacja egzosomów za pomocą transmisyjnej mikroskopii elektronowej (TEM) lub CryoEM
3. Identyfikacja egzosomów za pomocą wieloparametrowej analizy optycznej nanocząstek
4. Charakterystyka egzosomu za pomocą Western Blot
5. Izolacja mikroRNA z izolowanych egzosomów
Uwaga: Izolacja miRNA z egzosomów żółciowych odbywa się za pomocą zmodyfikowanej izolacji miRNA opartej na komercyjnie dostępnym zestawie, ale każda inna metoda izolacji RNA może być użyta lub dostosowana.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Ponieważ egzosomy są zbyt małe, aby mogły być wykryte za pomocą zwykłej mikroskopii lub cytometrii przepływowej, należy przeprowadzić mikroskopię elektronową lub analizę optyczną nanocząstek. Analiza optyczna nanocząstek ma tę przewagę nad mikroskopią elektronową, że jest również ilościowa i zapewnia rozkład wielkości i koncentrację. Przyrząd wprowadza do próbki precyzyjnie skupioną wiązkę laserową przez szklany pryzmat. Ruch Browna izolowanych pęcherzyków jest rejestrowany przez kamerę E...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Aby niezawodnie wykorzystać egzosomy wyizolowane z żółci, ważne jest stosowanie spójnych, wysokiej jakości metod izolacji, aby w zamian uzyskać próbki wysokiej jakości. Metodologia zdefiniowana w tym artykule jest dobrze znanym sposobem izolowania egzosomów i miRNA z ludzkiej żółci. Podkreśla kilka kluczowych etapów w charakterystyce izolowanych egzosomów, które powinny obejmować co najmniej mikroskopię elektronową lub analizę optyczną nanocząstek i plamy zachodnie.
Najważniejszym krokiem w iz...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Żaden z autorów nie ma konkurencyjnych interesów finansowych.
To badanie zostało wsparte nagrodą K08 Award (DK090154-01) od National Institutes of Health (NIH; dla F.M.S.).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| 0,2 &mikro; m Filtr membranowy z polieterosulfonu (PES) | Corning | ||
| Redlica Beckman 331374 | |||
| SW40Ti Rotor | Redlica | ||
| LM10-HS | Oprogramowanie Nanosight | ||
| Nanoparticle Tracking Analysis (NTA) | Nanosight | ||
| mirVANA | Life Technologies | AM1560 | |
| Kompletny inhibitor proteazy | Roche dystrybuowany przez Sigma-Aldrich | 4693116001 | |
| Immobilon PSQ | Millipore, Bedford MA | ISEQ00010 | |
| Przeciwciało anty-CD63 | Abcam | ab59479 | |
| Anty-TSG101 | Abcam | ab30871 |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE
Poproś o pozwolenie