$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Numune ve reaktif ayrıntıları
Floresan etiketlemenin gösterilmesi ve ardından nFCM analizi için ayrı hücre hatlarından iki EV izolatı seçildi. Her iki EV seti de PBS'de askıya alındı ve <3 ay boyunca -80 ° C'de saklandı, ancak diğer koşulların çoğu izolatlar arasında farklıydı. C2C12 fare miyoblast hücre hattı, iskelet kası hücrelerinin embriyonik bir öncüsünü temsil eder ve 2D kültürde yetiştirilir ve ultrasantrifüjleme ile EV izolasyonundan önce büyüme ortamını 72 saatten fazla şartlandırır. SW620 bir insan kolon adenokarsinom hücre hattıdır ve 7 hafta boyunca medyayı zenginleştiren ilkel bir biyoreaktörde yetiştirilmiş, boyut dışlama kromatografisi (SEC) ve sefaroz CL-2B kolonlarından salınan 7-9 fraksiyonları ile yapılan EV izolasyonu tek bir numunede birleştirilmiştir.
CCM'den izole edilen ve konsantre edilen EV'ler çalışmak için en kolay numune türleri olsa da, nFCM serum, plazma, idrar ve BOS gibi biyoakışkanlar dahil olmak üzere çoğu EV izolatına uygulanabilir. Bu örnek analizleri, tüm parçacıkların nFCM SS tespitinden yararlanarak NTA, TRPS ve diğer parçacık analizleri ile doğrulamaya izin verirken, floresan olarak etiketlenmiş EV alt popülasyonlarını nicel terimlerle ve toplamın bir oranında tanımlarken, çok parametreli parçacık analizinin tarafsız bir yaklaşımı için. Düşük kontamine protein gerektirme uyarısı ile arıtılmamış idrar ve EV'yle zenginleştirilmiş CCM gibi düşük işlenmiş numunelerin analizi de mümkündür.
Burada kullanılan membran boyasının, membran yüklemesi için lipofilik bir moiety ve plazma membranı25'te kalmak için bir hidrofilik boya ile lipit çift katmanına entegre edilmesi amaçlanmıştır. Şu anda mükemmel bir EV etiketleme boyası yoktur ve seçim yaparken EV'lere özgüllük, sabitleme veya geçirgenliğe uygunluk ve EV etiketleme26'nın verimliliği dahil olmak üzere çeşitli kriterler dikkate alınmalıdır.
Yüzeye maruz kalan epitopların floresan konjuge antikor etiketlemesinin, EV alt popülasyonlarını tanımlamak için etkili bir yöntem olduğu kanıtlanmıştır27. Protokol optimizasyonunun önemli bir yönü, etiketleme doygunluğunun, çevredeki tamponun floresan bağlanmamış antikor28 ile doldurulmasına izin vererek düşük floresan parçacıklarının algılanmasını engellemeden mevcut tüm epitoplara bağlanması ve aşılmamasıdır. Ek olarak, antikor etiketlemesi için maruz kalan bağlanma bölgelerinin mevcudiyeti potansiyel olarak çeşitli faktörlerden etkilenir. EV'lerin depolama koşullarının, EV'lerin29'un konsantrasyon ve boyut profillerini etkilediği gösterilmiştir ve gözlemler ayrıca antikor etiketleme30 üzerindeki etkileri de göstermektedir. Yüzey korona proteinlerinin varlığı, protein modifikasyonları ve izolasyon tekniklerinin etkileri de bazı durumlarda antikor etiketlemesi üzerinde etkilere sahip olabilir. Nihayetinde, floresan etiketlemenin kullanımı EV çalışmaları için daha yaygın hale geldikçe, çoklu analitik teknikler için deneysel tasarım ve optimizasyon daha rafine hale gelecektir.
Sonuçların doğruluğunu artırmak için, (1) PBS + boya kontrolü, nFCM analizinde SS + partikülleri olarak görünebilen bazı boyalarda misel veya agrega oluşumunu değerlendirmek için, (2) PBS + antikor kontrolü, agregalar oluşabilir, ancak genellikle SS tespiti için yeterli ışık saçmak için yeterince büyük olmasa da, (3) EV örneği + IgG antikor kontrolü, Akış sitometrisinde yaygın olan ve spesifik olmayan herhangi bir bağlanmayı tanımlamak için kullanılan, (4) EV olmayan parçacık numunesi + antikor / boya kontrolü - özellikle karmaşık parçacık numunelerinde EV'leri tanımlamaya ihtiyaç duyulduğunda önemlidir, saflaştırılmış düşük yoğunluklu lipoprotein (LDL) parçacıkları veya EV tükenmiş / ablatlanmış numuneler gibi kontroller seçici etiketlemeyi doğrulamak için negatif bir kontrol görevi görebilir, (5) pozitif kontrollerin tasarlanması zordur, ancak hücreler üzerinde bir antikorun doğrulanması yararlı bir kapsamdır.
EV'lerde tetraspaninlerin sunumu
Bu deneyin antikor ve membran etiketlemesi, nFCM analizi ile küçük bir zaman diliminde elde edilebilecek yüksek düzeyde nicel verileri göstermektedir. Partikül çapının/konsantrasyonunun temel fiziksel özelliklerinin membran ve/veya protein varlığının fenotipik ölçümleri ile eş zamanlı ölçümü, partikül izolasyonu içindeki alt popülasyonların üst düzey tanımlarına yol açar.
Önemli olarak, bu iki EV örneğinde üç 'anahtar' EV ile ilişkili tetraspanin, CD9, CD63, CD81'in değişen seviyeleri tanımlanmıştır. CD9, hem C2C12 türevi EV'ler hem de SW620 için EV'lerin en büyük oranında, CD81 ve CD63 sırasıyla ikinci ve en az sunulan proteinler olarak sunuldu.
Burada iki farklı hücre kaynağından EV'lerin tetraspanin profillerinde gözlenen bazı benzerliklere rağmen, CD9, CD63 ve CD81 seviyeleri hücre hattı ile hasta kaynaklı EV'ler31 arasında çok farklı olabilir.
İki EV örneği arasındaki CD63 ekspresyonundaki fark, özellikle 'EV-ness'in anahtar tanımlayıcılarının devam eden tartışmasıyla ilgilidir. CD63'ün SW620 EV'lerin sadece% ~ 8'inde sunumu bazıları tarafından beklenmeyen olsa da, CD63, boyut veya yoğunluk32 ile izole edilen farklı EV tiplerinin zayıf tanımlayıcısı olarak önerilmiştir ve tetraspanin negatif EV'ler, eksozom benzeri33 olarak tanımlansa bile, tanımlanmıştır.
Karmaşık partikül izolasyonları içinde EV'lerin tanımlanması
Hem hücre hattında hem de hasta kaynaklı EV'lerde EV tetraspanin profillerinin heterojenliği, EV'lerin tetraspanin bazlı yakalanmasına güvenmeye karşı uyarmakta ve yeni EV tanımlama yöntemlerine gelecekteki ihtiyacı vurgulamaktadır31. Belirli proteinlerden bağımsız EV etiketlemesi, EV özgüllüğünün çok yüksek olduğu kanıtlanabilirse, EV'leri benzer büyüklükteki EV olmayan parçacıklardan tanımlamak için oldukça faydalı olabilir. Bu, özellikle biyosıvı EV izolatları için geçerlidir, çünkü insan kan plazmasındaki EV'lerin konsantrasyonunun 10 10 parçacık / mL aralığında olduğu, lipoproteinlerin ise mL14,34 başına 1016'da ölçüldüğü öne sürülmüştür. EV zenginleştirme üzerine bile, tetraspanin belirteçleri ve / veya LDL belirteci ApoB için partikül pozitifliğini karşılaştıran çalışmalar, EV 35'e kıyasla Trombosit içermeyen plazma (PFP) örneklerinde ~ 50-100 kat daha fazla LDL bolluğu olduğunu göstermektedir.
Kullanılan izolasyon tekniği, çok düşük yoğunluklu lipoproteinler (VLDL), orta yoğunluklu lipoproteinler (IDL) ve LDL36 gibi birlikte izole edilmiş EV olmayan parçacıkların aralığını büyük ölçüde etkiler. EV'lere bağlı lipoprotein ko-izolatlarının tanımları da vardır, bu da potansiyel olarak önemli bir biyolojik rol oynarken, EV saf örneklerine ulaşmayı zorlu bir hedef haline getirir35.
Bu nedenle, saf fakat sınırlı bir EV'ler seçiminin izolasyonunu sağlamak yerine, bir numuneyi oluşturan parçacıkların tanımına daha fazla odaklanıldığı söylenebilir. Tetraspanin bolluğunu yığın halinde ve partikül sayımlarını ayrı ayrı ölçerek partiküllerin kapsamlı bir şekilde tanımlanması, özellikle biyoakışkan kaynaklarından36,37 EV konsantrasyonlarını doğru bir şekilde belirlemek için yetersiz olabilir. Alt popülasyonları katman tabanlı bir yaklaşımla tanımlamak, bu deneyde gösterildiği gibi belirli proteinleri sunan toplam parçacıkları, EV'leri ve EV'leri göstermek, nanopartikül karakterizasyonuna sağlam bir çözüm sağlayabilir. Bu, gelecekteki terapötik uygulamalar için tasarımlarla EV yüklemesini içeren projeler için geçerlidir20 ve CD63 + EV'lerin mitokondri38 gibi luminal kargo ile tanımlanması.
nFCM, EV analitiği repertuarında
nFCM EV analizinin gücü, verilerin en yaygın EV analizlerini doğrulayabilmesinin ve üzerine inşa edebilme ve fiziksel ve fenotipik veri kümeleri arasında köprüler oluşturabilmesidir. Bununla birlikte, bu, boyalar ve antikorlar gibi benzersiz etiketleme reaktifleri için sıklıkla optimize edilmesi gereken doğru etiketleme protokollerine dayanmaktadır. Doğru analiz için kilit bir kriter, floresan olmayan bir tamponda asılı duran etiketli parçacıklara sahip olmaktır; bu, aşırı bağlanmamış floroforun çıkarılmasına veya protokollerin epitop doygunluğunu aşmayacak şekilde iyileştirilmesine dayanır.
Karşılaştırma çalışmaları, EV'lerin nFCM boyutlandırmasının, EV boyut analizi10,39 için NTA'dan daha doğru olarak tanımlanan TRPS ve kriyo-TEM tekniklerine uygun veri sağladığını göstermiştir. Bununla birlikte, herhangi bir optik tabanlı yöntemde olduğu gibi, EV'ler için görülen heterojenik optik özelliklerin etkisi ve referans malzemenin optik özellikleri ile EV'ler arasındaki farklar, verileri yorumlarken kabul edilmelidir10.
Batı lekelenmesi, EV belirteçlerinin tanımlanması yoluyla EV zenginleştirmesini belirtmek için anahtar bir yöntem olmuştur40. Ancak, bu tür belirteçlerin parçacıklar üzerindeki varlığını gösterme arzusu, EV tabanlı akış sitometrik analizlerinde ilerlemelere yol açmıştır17. Bununla birlikte, sağlam veriler sağlamak için gerekli çözünürlükler şu anda hem dağınık hem de floresan ışık19 ile ilgili özel enstrümantasyon yoluyla en iyi şekilde elde edilmektedir.
nFCM, yan saçılma ölçümünü kullanarak, belirli belirteçlerle ilgisi olmayan tüm parçacıkları başlangıçta tanımlamak için tarafsız bir yaklaşım sunarak, NTA, RPS ve TEM1'in en yaygın teknikleriyle doğrulamaya izin verirken, aynı zamanda WB veya Elisa'ya benzer fenotipik ölçümleri nicel bir şekilde ekler.