Tutaj opisujemy wzbogacanie małych pęcherzyków zewnątrzkomórkowych pochodzących z tkanki raka wątroby za pomocą zoptymalizowanej metody różnicowego ultrawirowania.
Artykuł metodologiczny
Tutaj opisujemy wzbogacanie małych pęcherzyków zewnątrzkomórkowych pochodzących z tkanki raka wątroby za pomocą zoptymalizowanej metody różnicowego ultrawirowania.
Małe pęcherzyki zewnątrzkomórkowe (sEV) pochodzące z tkanki mogą odzwierciedlać stan funkcjonalny komórek źródłowych i charakterystykę przestrzeni śródmiąższowej tkanki. Skuteczne wzbogacenie tych sEV jest ważnym warunkiem wstępnym dla badań nad ich funkcją biologiczną i kluczem do rozwoju klinicznych technik wykrywania i technologii nośników terapeutycznych. Trudno jest wyizolować sEV z tkanki, ponieważ są one zwykle silnie zanieczyszczone. Badanie to dostarcza metody szybkiego wzbogacania wysokiej jakości sEV z tkanki raka wątroby. Metoda obejmuje czteroetapowy proces: inkubację enzymów trawiennych (kolagenazy D i DNazy Ι) z tkanką, filtrację przez sitko komórkowe o wielkości 70 μm, ultrawirowanie różnicowe i filtrację przez filtr membranowy 0,22 μm. Dzięki optymalizacji etapu ultrawirowania różnicowego i dodaniu etapu filtracji, czystość sEV uzyskanych tą metodą jest wyższa niż uzyskana przy użyciu klasycznego ultrawirowania różnicowego. Dostarcza ważnej metodologii i danych pomocniczych do badania sEV pochodzących z tkanek.
Małe pęcherzyki zewnątrzkomórkowe (sEVs) mają średnicę około 30 nm do 150 nm i są wydzielane przez różne komórki1. Mogą komunikować się z komórkami tkankowymi i regulować lokalne lub odległe mikrośrodowisko, transportując ważne cząsteczki biologiczne, takie jak lipidy, białka, DNA i RNA do różnych narządów, tkanek, komórek i części wewnątrzkomórkowych. W ten sposób mogą również zmienić zachowanie komórek odbiorcy2,3. Izolacja i oczyszczenie określonych sEV jest niezbędnym warunkiem wstępnym do badania ich zachowania biologicznego podczas rozwoju i przebiegu choroby. Ultrawirowanie różnicowe - uważane za złoty standard - jest powszechnie stosowane do oddzielania sEV od tkanek, w których normalnie się znajdują4. Za pomocą tej techniki można usunąć szczątki tkanek, szczątki komórek, duże pęcherzyki i ciała apoptotyczne, pozostawiając tylko sEV.
Wykazano, że klasa Wykazano, że kolagenaza D i DNaza I nie wpływają na cechy molekularne komórek lub pęcherzyków, a właściwości obu enzymów przyczyniają się do uwalniania pęcherzyków w macierzy zewnątrzkomórkowej 5. Enzymy te zostały użyte do ekstrakcji sEV z ludzkiej tkanki czerniaka z przerzutami, tkanki raka jelita grubego i tkanki błony śluzowej okrężnicy5,6,7. Jednak stężenie i czas trawienia kolagenazy D i DNazy I w tych metodach różnią się, co prowadzi do niespójnych wniosków. Aby uniknąć współwytrącania innych podtypów sEV, naukowcy usunęli większe pęcherzyki zewnątrzkomórkowe (o średnicy 0,1 μm lub 0,2 μm) poprzez filtrację i/lub wirowanie różnicowe8. W zależności od tkanki źródłowej mogą być wymagane różne metody izolacji i oczyszczania9,10.Użycie tradycyjnej metody ultrawirowania różnicowego do ekstrakcji sEVs z tkanki wątroby powoduje powstanie warstwy istoty białej na powierzchni supernatantu, bez żadnego sposobu określenia jej właściwości. W poprzednim badaniu11 stwierdzono, że ta warstwa istoty białej wpływa na czystość sEVs. Chociaż liczba cząstek i stężenie białka w próbkach wyizolowanych metodą tradycyjną były wyższe niż w przypadku obecnej metody, współczynnik zmienności był duży, prawdopodobnie dlatego, że wiele zanieczyszczeń może prowadzić do słabej powtarzalności wyników. Oznacza to, że przy użyciu detergentu (tj. wykrywając rozpuszczalność cząstek w 1% Triton X-100), stwierdziliśmy, że czystość sEV uzyskanych tą metodą była większa. Dlatego używamy tej metody do izolowania i oczyszczania sEV pochodzących z tkanki raka jelita grubego do badań proteomicznych.
Obecnie badania nad sEVs w raku wątroby koncentrują się głównie na surowicy, osoczu i supernatencie hodowli komórkowej12,13,14. Jednak sEV pochodzące z tkanki raka wątroby mogą dokładniej odzwierciedlać patologię fizjologiczną i otaczające mikrośrodowisko raka wątroby oraz skutecznie zapobiegać degradacji i zanieczyszczeniu innych EVs15,16. Dzięki zastosowaniu ultrawirowania różnicowego, metoda ta może wzbogacić plon i uzyskać wysokiej jakości sEV, stanowiąc ważną podstawę do dalszych badań nad rakiem wątroby. Metoda ta umożliwia oddzielenie tkanki raka wątroby przez ostre oddzielenie i dysocjację przez kolagenazę D i DNazę I. Następnie szczątki komórkowe, duże pęcherzyki i ciała apoptotyczne są dalej usuwane przez filtrację i ultrawirowanie różnicowe. Na koniec sEV są izolowane i oczyszczane do późniejszych badań.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Ludzka tkanka raka wątroby została pobrana od pacjentów, u których zdiagnozowano nowotwór złośliwy wątroby w Pierwszym Szpitalu Stowarzyszonym Uniwersytetu Medycznego Gannan. Wszyscy pacjenci podpisali formularz świadomej zgody, a pobranie próbek tkanek ludzkich zostało zatwierdzone przez komisję bioetyczną Pierwszego Szpitala Stowarzyszonego Uniwersytetu Medycznego Gannan. Zapoznaj się z Tabelą materiałów, aby uzyskać szczegółowe informacje dotyczące wszystkich materiałów, sprzętu i oprogramowania używanego w tym protokole.
1. Przygotowanie
2. Dysocjacja tkanek
3. Ultrawirowanie różnicowe
UWAGA: Wykonaj wszystkie etapy wirowania w temperaturze 4 °C.
4. Ocena jakości wzbogacenia
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
sEVs z tkanek ludzkiego raka wątroby odegrały kluczową rolę w diagnozowaniu, leczeniu i rokowaniu pacjentów z rakiem wątroby. W tej metodzie wykorzystano powszechnie stosowane instrumenty laboratoryjne do izolowania i oczyszczania sEV pochodzących z tkanek raka wątroby; może to stanowić wsparcie metodologiczne dla badania sEV. Rysunek 2 ilustruje ogólny proces wzbogacania sEV z tkanek raka wątroby. sEV w przestrzeniach międzykomórkowych tkanek są w pełni uwalniane poprzez cięcie tkanek i hyd...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Protokół ten opisuje powtarzalną metodę ekstrakcji sEV z tkanki raka wątroby. Wysokiej jakości sEV uzyskuje się poprzez izolację ostrych tkanek, traktowanie enzymami trawiennymi, ultrawirowanie różnicowe oraz filtrację i oczyszczanie membraną filtracyjną 0,22 μm. W przypadku dalszej analizy niezwykle ważne jest zapewnienie wysokiej czystości sEV. W procesie wirowania różnicowego na powierzchni supernatantu pojawi się warstwa białych substancji (nieznany skład). Ponieważ warstwa ta mogłaby zanieczyścić sEVs, usunęliśmy ją...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają do ujawnienia żadnych konfliktów interesów.
Autorzy dziękują Pierwszemu Szpitalowi Stowarzyszonemu Uniwersytetu Medycznego Gannan za wsparcie tej pracy. Ta praca była wspierana przez Narodową Fundację Nauk Przyrodniczych Chin (numery grantów 82260422).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| 0,22 &mikro; m Filtr membranowy | Millex | SLGPR33RB | |
| 1 ml Sterylna strzykawka | Hubei Xianming Medical Instrument Company | YL01329 | |
| 2% octan uranylu | Mikroskopia elektronowa Sciences | 22400-2 | |
| 4,7 ml Probówka wirówkowa | Beckman Coulter | 361621 | |
| 6-dołkowa płytka do pomiaru komórek | LABSELECT | 11110 | |
| 50 ml Zlewka | Tianjin Kangyiheng Firma zajmująca się sprzedażą instrumentów eksperymentalnych | CF2100800 | |
| 70 & mikro; m Sitko do komórek | Biosharp | BS-70-XBS | |
| 100 mm Naczynie do hodowli komórkowych | CELL TER | CS016-0128 | |
| 600 µ L Probówka wirówkowa | Axygen | MCT060C | |
| zestaw do oznaczania ilościowego białka BCA | Thermo Fisher | RJ240544 | |
| Beckman Coulter Optima-Max-TL | Beckman | A95761 | |
| BioRad Mini trans-blot | Bio-Rad | 1703930 | |
| BioRad Mini-Protean | Bio-Rad | 1645050 | |
| Przeciwciało CD63 | Abcam | ab134045 | |
| Przeciwciało CD9 | Abcam | ab263019 | |
| Wirówka 5430R | Eppendorf | 5428HQ527333 | |
| Roztwór czyszczący | NanoFCM | C1801 | |
| Kolagenaza D | Roche | 11088866001 | |
| Siatka miedziana | Henan Zhongjingkeyi Technology Company | DJZCM-15-N1 | |
| Suchy termostat | Hangzhou Allsheng instruments company | AS-01030-00 | |
| FITC Anti Human CD9 Przeciwciało | Elabscience | E-AB-F1086C | |
| Glicyna | Solarbio | G8200 | |
| Drugorzędowe przeciwciało przeciw myszy sprzężone z peroksydazą chrzanową (HRP) | Proteintech | SA00001-1 | |
| Drugorzędowe przeciwciało anty-królicze sprzężone z peroksydazą chrzanową koziołka (HRP) | Proteintech | SA00001-2 | |
| Metanol | Shanghai Zhenxing Chemical Company | ||
| Cytometr przepływowy nanocząstek NanoFCM | INC | FNAN30E20112368 | |
| Inhibitory fosfatazy (PhosSTOP) | Roche | 4906845001 | |
| Sól fizjologiczna buforowana fosforanem (PBS) | Servicebio | G4202 | |
| Membrana z polifluorku winylidenu | Koraliki Solarbio | ISEQ00010 | |
| QC | NanoFCM | QS2502 | |
| RPMI-1640 podstawowe podłoże | Przemysł biologiczny | ||
| Skalpel | Guangzhou Kehua Trading Company | NN-0623-1 | |
| Nanosfery krzemionkowe | NanoFCM | S16M-Exo | |
| Transfer odbarwiający wytrząsarka TS-8 | Kylin-Bell | E0018 | |
| Transmisyjny mikroskop elektronowy | Thermo Scientific | Talos L120C | |
| Tris | Solarbio | T8060 | |
| Przeciwciało TSG101 | Proteintech | 28283-1-AP | |
| Pęseta | Guangzhou Lige Technology Company | LG01-105-4X |
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