Descrevemos aqui o enriquecimento de pequenas vesículas extracelulares derivadas de tecido de câncer hepático através de um método otimizado de ultracentrifugação diferencial.
Artigo de método
Descrevemos aqui o enriquecimento de pequenas vesículas extracelulares derivadas de tecido de câncer hepático através de um método otimizado de ultracentrifugação diferencial.
Pequenas vesículas extracelulares (EVs) derivadas do tecido podem refletir o estado funcional das células-fonte e as características do espaço intersticial do tecido. O enriquecimento eficiente desses sEVs é um pré-requisito importante para o estudo de sua função biológica e uma chave para o desenvolvimento de técnicas de detecção clínica e tecnologia de carreadores terapêuticos. É difícil isolar os sEVs do tecido porque eles geralmente estão fortemente contaminados. Este estudo fornece um método para o enriquecimento rápido de sEVs de alta qualidade do tecido do cancro do fígado. O método envolve um processo de quatro etapas: incubação de enzimas digestivas (colagenase D e DNase Ι) com tecido, filtração através de filtro celular de 70 μm, ultracentrifugação diferencial e filtração através de filtro de membrana de 0,22 μm. Devido à otimização da etapa de ultracentrifugação diferencial e à adição de uma etapa de filtração, a pureza dos sEVs obtidos por este método é maior do que a obtida pela ultracentrifugação diferencial clássica. Ele fornece uma metodologia importante e dados de apoio para o estudo de sEVs derivados de tecido.
Pequenas vesículas extracelulares (EVs) têm aproximadamente 30 nm a 150 nm de diâmetro e são secretadas por várias células1. Eles podem se comunicar com as células do tecido e regular o microambiente local ou distante, transportando moléculas biológicas importantes, como lipídios, proteínas, DNA e RNA para vários órgãos, tecidos, células e partes intracelulares. Assim, também podem alterar o comportamento das células receptoras 2,3. O isolamento e purificação de sEVs específicos é um pré-requisito essencial para estudar seu comportamento biológico durante o desenvolvimento e curso da doença. A ultracentrifugação diferencial, considerada padrão-ouro, é comumente usada para separar os EVs dos tecidos nos quais normalmente residem4. Restos teciduais, restos celulares, grandes vesículas e corpos apoptóticos podem ser removidos por essa técnica, restando apenas os sEVs.
Demonstrou-se que a colagenase D e a DNase I não afetam as características moleculares das células ou vesículas, sendo que as propriedades de ambas as enzimas contribuem para a liberação de vesículas na matriz extracelular 5. Essas enzimas têm sido utilizadas para extrair EVs de melanoma metastático humano, tecido de câncer de cólon e tecido da mucosa colônica 5,6,7. Entretanto, a concentração e o tempo de digestão da colagenase D e DNase I nesses métodos diferem, levando a conclusões inconsistentes. Para evitar a coprecipitação de outros subtipos de sEVs, pesquisadores removeram vesículas extracelulares maiores (0,1 μm ou 0,2 μm de diâmetro) por filtração e/ou centrifugação diferencial8. Dependendo do tecido fonte, diferentes métodos de isolamento e purificação podem ser necessários 9,10.
O uso do método tradicional de ultracentrifugação diferencial para extrair sEVs do tecido hepático resulta em uma camada de substância branca na superfície do sobrenadante, sem qualquer maneira de determinar suas propriedades. Em um estudo anterior11, essa camada de substância branca afetou a pureza dos sEVs. Embora o número de partículas e a concentração de proteínas das amostras isoladas pelo método tradicional tenham sido superiores aos do método atual, o coeficiente de variação foi grande, possivelmente porque muitos poluentes podem levar a uma baixa repetibilidade dos resultados. Ou seja, usando detergente (isto é, detectando a solubilidade de partículas em Triton X-100 a 1%), verificamos que a pureza dos sEVs obtidos por esse método foi maior. Assim, usamos este método para isolar e purificar sEVs derivados de tecido de câncer colorretal para pesquisa proteômica.
Atualmente, as pesquisas sobre sEVs no câncer de fígado estão focadas principalmente no soro, plasma e sobrenadante da cultura celular12,13,14. No entanto, os EVs derivados do tecido do câncer de fígado podem refletir com mais precisão a patologia fisiológica e o microambiente circundante do câncer de fígado e efetivamente evitar a degradação e a poluição de outros EVs15,16. Com o uso de ultracentrifugação diferencial, este método pode enriquecer o rendimento e obter sEVs de alta qualidade, fornecendo uma base importante para o estudo posterior do câncer de fígado. Este método permite que o tecido do câncer de fígado seja separado por separação nítida e seja dissociado pela colagenase D e DNase I. Em seguida, os debris celulares, as grandes vesículas e os corpos apoptóticos são removidos por filtração e ultracentrifugação diferencial. Finalmente, os sEVs são isolados e purificados para estudos posteriores.
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O tecido de câncer de fígado humano foi coletado de pacientes diagnosticados com malignidade hepática no Primeiro Hospital Afiliado da Universidade de Medicina de Gannan. Todos os pacientes assinaram um termo de consentimento livre e esclarecido, e a coleta de amostras de tecido humano foi aprovada pelo comitê de ética do First Affiliated Hospital of Gannan Medical University. Consulte a Tabela de Materiais para obter detalhes relacionados a todos os materiais, equipamentos e softwares usados neste protocolo.
1. Preparo
2. Dissociação tecidual
3. Ultracentrifugação diferencial
NOTA: Execute todas as etapas de centrifugação a 4 °C.
4. Avaliação da qualidade do enriquecimento
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Os sEVs de tecidos de câncer de fígado humano têm desempenhado um papel crucial no diagnóstico, tratamento e prognóstico de pacientes com câncer de fígado. Este método usou instrumentos de laboratório comuns para isolar e purificar sEVs derivados de tecidos de câncer de fígado; isso pode fornecer suporte metodológico para o estudo de EVs. A Figura 2 ilustra o processo geral de enriquecimento de EVs de tecidos de câncer de fígado. Os sEVs nos espaços intercelulares dos tecidos são totalmente ...
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Este protocolo descreve um método repetível para extrair sEVs do tecido de câncer de fígado. Os sEVs de alta qualidade são obtidos por isolamento tecidual nítido, tratamento com enzimas digestivas, ultracentrifugação diferencial e filtração e purificação da membrana filtrante de 0,22 μm. Para a análise a jusante, é extremamente importante garantir a alta pureza dos sEVs. No processo de centrifugação diferencial, uma camada de substâncias brancas (composição desconhecida) aparecerá na superfície do sobrenadante. Como essa...
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Os autores não têm conflitos de interesse a declarar.
Os autores agradecem ao Primeiro Hospital Afiliado da Gannan Medical University por apoiar este trabalho. Este trabalho foi apoiado pela Fundação Nacional de Ciências Naturais da China (número de bolsa 82260422).
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| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| 0,22 µ m Unidade de Filtro de Membrana | Millex | SLGPR33RB | |
| Seringa Estéril de 1 mL | Hubei Xianming Medical Instrument Company | YL01329 | |
| 2% Acetato de Uranila | Microscopia Ciências | 22400-2 | |
| 4,7 mL Tubo de Centrífuga | Beckman Coulter | 361621 | |
| Placa de corte de célula de 6 poços | LABSELECT | 11110 | |
| 50 mL Copo | Tianjin Kangyiheng Experimental Instrument Sales Company | CF2100800 | |
| 70 µ m Filtro de células | Biosharp | BS-70-XBS | |
| 100 mm Placa de cultura de células | CELL TER | CS016-0128 | |
| 600 µ L Tubo de centrífuga | Axygen | MCT060C | |
| Kit de quantificação de proteína BCA | Thermo Fisher | RJ240544 | |
| Beckman Coulter Optima-Max-TL | Beckman | A95761 | |
| BioRad Mini trans-blot | Bio-Rad | 1703930 | |
| BioRad Mini-Protean | Bio-Rad | 1645050 | |
| CD63 Anticorpo | Abcam | ab134045 | |
| CD9 Anticorpo | Abcam | ab263019 | |
| Centrífuga 5430R | Eppendorf | 5428HQ527333 | |
| Solução de limpeza | NanoFCM | C1801 | |
| Colagenase D | Roche | 11088866001 | |
| Rede de cobre | Henan Zhongjingkeyi Technology Company | DJZCM-15-N1 | |
| Termostato seco | Hangzhou allsheng instruments company | AS-01030-00 | |
| FITC Anti humano CD9 Anticorpo | Elabscience | E-AB-F1086C | |
| Glicina | Solarbio | G8200 | |
| Anticorpo secundário de camundongo acoplado à peroxidase de rábano de cabra (HRP) | Proteintech | SA00001-1 | |
| Peroxidase de Rábano de Cabra (HRP) Acoplado a anticorpo secundário anti-coelho | Proteintech | SA00001-2 | |
| Metanol | Shanghai Zhenxing Chemical Company | ||
| Citômetro de fluxo de nanopartículas | NanoFCM INC | FNAN30E20112368 | |
| Inibidores de fosfatase (PhosSTOP) | Roche | 4906845001 | |
| Phosphate Buffered Saline (PBS) | Servicebio | G4202 | |
| Membrana de difluoreto de polivinilideno | Solarbio | ISEQ00010 | |
| Contas QC | NanoFCM | QS2502 | |
| RPMI-1640 meio básico | Indústrias Biológicas | ||
| Bisturi | Guangzhou Kehua Trading Company | NN-0623-1 | |
| Nanoesferas de Sílica | NanoFCM | S16M-Exo | |
| Transferência Descolorante Shaker TS-8 | Kylin-Bell | E0018 | |
| Microscópio Eletrônico de Transmissão | Thermo Scientific | Talos L120C | |
| Tris | Solarbio | T8060 | |
| LG01-105-4X | tecnologia de Guangzhou Lige | ||
| Proteintech | 28283-1-AP | anticorpo TSG101 |
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