Method Article

Методы выделения и очистки внеклеточных везикул из различных биологических матриц: коротко о специальном выпуске

DOI:

10.3791/64963

February 10th, 2023

In This Article

Abstract

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ОБСУЖДАЕМЫЕ СТАТЬИ:

Hanine El Itawi, H., et al. Выделение микровезикул селезенки в мышиной модели внутрибрюшинной бактериальной инфекции. J Vis Exp. 186, DOI: 10.3791/63480 (2022)

Jones, M.T., Manioci S.W., S1, Russell, A.E. Эксклюзионная хроматография для отделения внеклеточных везикул от кондиционированных клеточных культуральных сред. J Vis Exp. 186, DOI: 10.3791/63614 (2022)

Ryan, J.M., Dobos, K.M., Kruh-Garcia, N.A. Mycobacterium tuberculosis Внеклеточное обогащение везикул с помощью эксклюзионной хроматографии. J Vis Exp. 186, DOI: 10.3791/63895 (2022)

Valle-Tamayo, N., et al. Обогащение внеклеточных везикул, полученных из астроцитов, из плазмы человека J Vis Exp. 186, DOI: 10.3791/64107 (2022)

Koh, B., et al. Простой метод настольной фильтрации для выделения небольших внеклеточных везикул из мезенхимальных стволовых клеток человека J Vis Exp. 186, DOI: 10.3791/64106 (2022)

Discussion

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

В последнее десятилетие были проведены интенсивные исследования роли внеклеточных везикул (ВВ) в качестве диагностических и прогностических биомаркеров, терапевтических мишеней, векторов доставки лекарств или даже в качестве кандидатов для репаративной или регенеративной медицины при множестве заболеваний. EV представляют собой композицию гетерогенных фосфолипидных бислой-окруженных частиц диаметром от 30 до 5000 нм, а именно экзосом, микровезикул и апоптотических тел, которые образуют единый кластер медиаторов межклеточной коммуникации благодаря своей селективной упаковке биоактивных молекул (таких как липиды, белки, РНК и метаболиты). Поскольку почти все клетки (прокариотические и эукариотические) выделяют EV, они могут быть вовлечены в патофизиологию практически всех заболеваний. По сути, молекулярный груз ВВ, высвобождаемый после определенного раздражителя, определяет механизм его действия и отражает состояние его родительской клетки.

Несмотря на все научные усилия и технический прогресс, исследования свойств, структуры, состава, патофизиологической активности и метаболизма/клиренса ВВ все еще технически затруднены методологией экстракции и очистки ВВ. В этом контексте данный сбор методов направлен на создание отчетов о методах изоляции и очистки электромобилей для дальнейшего применения в дальнейшем.

В этом выпуске Эль Итави и коллеги1 описывают выделение ВВ, полученного из спленоцитов, в мышиной модели инфекции Porphyromonas gingivalis. Авторы выделяют EV путем дифференциального центрифугирования из суспензии спленоцитов, а затем собирают EV для изучения его эффектов in vivo . Однако авторы заявляют, что их метод должен быть адаптирован для адгезивных клеток.

Jones и соавторы2, изолируют EV, полученные из культивируемых олигодендроцитов, сочетающих эксклюзионную хроматографию (SEC) и ультрафильтрацию 3-KDa, тем самым обеспечивая надлежащую чистоту EV с минимальным загрязнением белков в их экстрактах. Этот полуавтоматический метод может быть использован практически для всех последующих приложений, таких как функциональные анализы, молекулярная характеристика EV или визуализация EV.

SEC также предлагается Райаном и др. 3, выделить EV из Mycobacterium tuberculosis, чтобы понять физиологию бактерий, взаимодействие с хозяином и молекулярный груз EV. В данной методической рукописи авторы сравнивают производительность ультрацентрифугирования с градиентом плотности и SEC, и приходят к выводу, что восстановление EV и чистота EV улучшаются при выполнении SEC. Авторы также предполагают, что описанная методология может быть применена к другим EV, полученным из микобактерий.

Valle-Tamayo et al. На фиг.4 описан простой двухэтапный способ получения ВВ, полученного из астроцитов, путем преципитации и иммунозахвата на основе полимера антителом к поверхностному антигену астроцитарной клетки-1 (ACSA-1), конъюгированным с магнитными микрогранулами. Авторы предполагают, что иммунозахват может быть объединен с SEC вместо полимерного осаждения, и что магнитные микрогранулы могут быть конъюгированы с другими антителами для изоляции EV от других типов клеток. Извлечение этих ВВ из плазмы крови человека или других биожидкостей может иметь большое значение в области неврологических заболеваний или связанных с ними расстройств.

В последней рукописи выпуска Koh и коллеги5 предлагают метод ультрафильтрации для выделения малых EV (sEV) из культивируемых мезенхимальных стволовых клеток человека. Авторы утверждают, что изолированные ультрафильтрационно изолированные экстракты EV могут быть использованы для терапевтических применений и других последующих анализов. Несмотря на то, что это простой и быстрый метод, который может быть применен к другим биожидкостям и различным типам клеток, авторы признают, что он может не подходить в больших масштабах для промышленного применения.

В целом, в этом специальном выпуске представлены различные относительно простые и легкие лабораторные методы выделения EV из различных размеров и из различных образцов, таких как бактерии, органы животных и клетки человека. Выход экстракции и чистота различаются в зависимости от метода, и их следует учитывать при выборе наиболее экономичного и эффективного по времени метода в соответствии с конечным использованием изолированного электромобиля.

В заключение я хотел бы поблагодарить всех авторов и рецензентов за их вклад, а также редакцию журнала «Визуализированные эксперименты» за их неоценимую помощь в этом процессе. Я искренне надеюсь, что этот специальный выпуск будет полезен исследователям электромобилей в их будущих исследованиях.

Disclosures

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Автору нечего раскрывать.

Acknowledgements

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Эта редакционная статья была бы невозможна без вклада всех авторов этого специального выпуска. Автор также выражает благодарность за финансовую поддержку со стороны Фонда исследований Nutricia, Испанского общества атеросклероза и Института здоровья Карлоса III (a2022-25, OBN21PE02/2021 и PI21/00637 соответственно). CIBERobn является инициативой ISCIII, Испания.

References

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  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).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Extracellular VesiclesIsolation MethodsPurification TechniquesBiological MatrixesSplenic MicrovesiclesSize Exclusion ChromatographyConditioned Cell Culture MediaMycobacterium TuberculosisAstrocyte derived VesiclesHuman PlasmaFiltration MethodMesenchymal Stem Cells

Related Articles