纳米颗粒跟踪分析技术为外泌体表征开拓新途径
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外泌体功能与临床应用研究进展
外泌体是由细胞分泌的膜性囊泡,是细胞间通讯的重要介质,参与到细胞间生物信号的传递。目前有5种公认且较为常用的提取外泌体的方法。外泌体在临床疾病研究中突破性的进展主要体现在外泌体参与肿瘤疾病的进展、外泌体中的核酸或蛋白可以作为疾病的分子标志物、外泌体可以作为药物的载体进行靶向治疗等方面。外泌体在疾病中行使的功能使其极具向临床应用的优势。本文主要从外泌体的发现、提取方法优缺点及其在临床疾病功能的研究进展这三个方面加以阐述。
标签: 外泌体;提取方法;外泌体与临床疾病
1983年,外泌体首次于绵羊网织红细胞中被发现[1-2],1987年Johnstone等[3]将其命名为“exosome”。研究者最初认为外泌体是一种实验的人工制品、废物或死细胞的残留物[1]。到20世纪90年代,Zitvogel等[4]和Raposo等[5]发现外泌体很可能是细胞间相互交流的一种新方式。2007年,Valadi等[6]发现外泌体内携带有核酸(mRNA、microRNA等)和蛋白质,并可以被其他细胞捕获。这一系列的突破性发现打开了外泌体研究的新篇章。目前,外泌体提取方法各具特色,并能够得到用于研究的外泌体,因此外泌体研究在近几年呈现指数型上涨。外泌体在临床疾病方面也有较多突破性的报道,这种纳米级的小分子有希望替代细胞治疗投入到临床应用之中。
1 外泌体定义与提取鉴定方法
外泌体是携带核酸和蛋白质的直径为30~150 nm的膜性囊泡,外泌体表面表达CD63、CD9、CD81等表面标志物。胞外囊泡(extracellular vesicles,EVs)为细胞分泌的由膜包裹的囊泡统称为胞外囊泡,其包括外泌体、外膜泡、微泡、微粒、凋亡小体和其他EV亚群。外泌体起源于质膜循环途径中的膜腔或早期胞内体,这些膜腔或早期胞内体向内凹陷形成管腔内膜泡,进一步发展成为多泡小体,多泡小体在细胞内分子马达的牵引下与细胞表面融合,最终分泌出去[7]。基于外泌体的物理化学和生物化学性质,已经开发了许多用于分离外泌体的技术。
176 2021, Vol.42, No.07 食品科学 ※营养卫生
n-3多不饱和脂肪酸对小鼠血液外泌体中
miRNA的调节和抑制肥胖作用
吴 聪,葛科立,路宗博,郑 征,张金玉,薛美兰,葛银林*
(青岛大学基础医学院,山东 青岛 266021)
摘 要:目的:研究体内n-3多不饱和脂肪酸(n-3 polyunsaturated fatty acids,n-3 PUFAs)含量的增加对小鼠体质
量和血液中外泌体miRNAs表达的影响,探讨n-3 PUFAs通过外泌体抑制肥胖的作用机制。方法:利用能自发生成n-3 PUFAs的fat-1转基因小鼠和同窝野生型小鼠(对照),通过高脂饮食(high-fat diet,HFD)建立肥胖动物实验
模型,测定小鼠体质量。提取小鼠血浆中的外泌体并鉴定;分离外泌体内的RNA,构建文库并进行miRNA高通量
测序。根据测序结果通过生物信息学方法分析找到其调控的靶基因和相关联的通路,发现miRNA-靶基因互作关
系。验证miRNA与肥胖的关联度以及在肥胖中所发挥的作用。结果:fat-1转基因小鼠体质量明显低于野生型;外
泌体提取鉴定成功;miRNA高通量测序结果显示,不同小鼠组间进行对比时,差异表达显著(P<0.05且差异倍数
(fold change,FC)≠1)的miRNA有46 个;生物信息学分析发现6 个重要miRNA(mmu-miR-665-3p、mmu-miR-
122-5p、mmu-miR-122-3p、mmu-miR-194-5p、mmu-miR-34c-5p、mmu-miR-223-3p)落在脂肪酸代谢通路以及内
吞通路关键位置,功能与脂质代谢和肥胖相关,所对应的靶基因分别为Fads1、Elovl2、Elov6、Hadha、Scad1、Scad2、Hsd17b12、Acot2、Acot4和Arf6、H2-T-ps、Arrb1、Ist1、H2-T10、Wwp1、Snx4、IL2rb、Mvb12b、Rab11、
随着科技的不断发展,对于颗粒分析的要求也越来越高,近来的研究已经趋向更为微观是视角。纳米颗粒跟踪分析技术,作为近年来新兴的纳米级别测量技术之一,应用相当广泛。有许多研究部门都需要应用纳米颗粒跟踪分析技术,但他们往往没有合适的仪器去应用这项技术。因此,本文将推荐一款分析仪——Particle Metrix纳米颗粒跟踪分析仪ZetaView。
一、仪器简介
Particle Metrix纳米颗粒跟踪分析仪ZetaView是有德国公司Particle Metrix研发的,Particle Metrix是一家专业研发和制造表征胶体特征和生命科学研究的仪器公司,是生命科学领域中多功能颗粒表征解决方案的开拓者。Particle Metrix纳米颗粒跟踪分析仪在外泌体研究中有着很好的应用。
Zetaview所具备的单一颗粒跟踪技术,结合经典微电泳技术和布朗运动成为现代的分析手段。自动校准和自动聚焦功能,让用户眼见为实,更加直观人性化。通过子体积的扫描,来自于数以千计的颗粒的zeta电位和粒径柱状图的结果就可以计算出来。此外,颗粒浓度也可以通过视频计数分析得到。
二、仪器特点
Particle Metrix纳米颗粒跟踪分析仪ZetaView的特点在于其全自动和无源稳定性。它拥有的自动校准程序会持续工作,即便是样品池被取出后。防震动设计提高了视频图像的稳定性。通过扫描多个子体积并进行平均,就可以得到可靠的统计结果。有3种测量模式可供选择:粒径,zeta电位和浓度。样品池通道集成在一个插入式的盒子中,盒子可提供温度控制以及同管理单元的耦合。同时相比其他分析仪的规模,Particle Metrix纳米颗粒跟踪分析仪要小巧的多,这也使得它便于携带。
另外,所有的光散射仪器,包括粒子跟踪技术,都存在一个问题:当颗粒大小低于100nm时,灵敏度会迅速的降低。动态光散射技术的检测下限是0.5nm,对于纳米颗粒跟踪分析,其检测下限是10nm。通常,DLS和NTA的主要区别就在于浓度范围。对于DLS,当样品浓度太低时,zetaview可以非常圆满的完成检测任务。相反,对于高浓度的样品,DLS方法会非常的适合。
Dec. 2021
Vol. 42 No. 62021年
12月
第
42 卷
$ 第
6 期首都医科大学学报
Journal of Capital Medical University
[
doi:
10. 3969/j. issn 1006-7795. 2021. 06. 017 ] ・ 基础研究 ・
过滤对超速离心法提取外泌体的影响
李 榕
1陈 静
2李传云
3周 童
"陈 欢
2陈德喜
2乔跃兵" 李伟华
2*
基金项目
:北京市自然科学基金
(7212172
),北京市属医学科研院所公益发展改革试点项目
(2019-6
) # This study was suppoOed by Natural Science
Foundation of Beijing
(7212172
),Public Welfare Development and Refowi Pilot Project of Beijing Municipal Medical Research Institutes
(2019-6
).
* Corresponding authos
: qiaoyuebing@ 126. com
; lOeihua@ ccmu. edu. cn
网络出版时间
:2021 -12 -01 12:58 网络出版地址
:https://kns. cnki. nemkcms/detail/11.3662. R. 20211129. 1057.010. html(
1.承德医学院人体解剖与组织胚胎学教研室
,河北承德
067000 ;
2.首都医科大学附属北京佑安医院肝病研究所
,北京
100069;
3.首都医科大学附属北京佑安医院外科中心
,北京
100069 ;
4.中南大学湘雅公共卫生学院
,长沙
410078)
$摘要】目的明确过滤对超速离心法提取外泌体数量及纯度的影响
,为当前外泌体的提取方法提供一定参考
。方法收集
健康人血浆和肺癌
PC-9/IR细胞培养上清