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外泌体研究方案的正确打开方式

啥是外泌体?

        外泌体(Exosome)是一种由活细胞分泌的圆形(dish)或杯状(cup)脂质双分子层膜微小囊泡,直径约30-100nm,可由各种类型的细胞分泌,广泛存在于血液、尿液、唾液、滑膜液、乳汁、脑脊液、眼泪、腹水、羊水等各种体液以及细胞培养上清中。外泌体是一种活性复合体,包含复杂的蛋白质,核酸和脂质。

        最常见的外泌体蛋白组成包括膜转运和融合相关蛋白、多囊泡胞内体产生相关蛋白,(Alix, TSG101等)、分子伴侣(HSP70,HSP90)、整合素和四跨膜蛋白超家族(CD63,CD9,CD81, CD82等),这些成分反映了其生物起源。外泌体还富含胆固醇、鞘脂、神经酰胺、糖脂GM3和含长饱和脂肪酰基的甘油磷脂链。


外泌体的起源

       外泌体的前身含有一个秘密武器,叫泛素化蛋白,被ESCRT(转运必需内体分选复合物)识别,形成内腔囊泡(ILVs),进一步形成膜性囊泡(MVBs),其中一部分会被降解为溶酶体,当MVBs与细胞膜发生融合后这些小囊泡可被释放到细胞外空间,称为外泌体。

外泌体生物功能

       2013年,美国科学家James E. Rothman, Randy W. Schekman和德国科学家Thomas C. Sudhof因细胞囊泡运输的调节机制而荣获当年诺贝尔生理学或医学奖。

       研究表明:外泌体有携带与运输功能,随着体液循环到达全身各个部位,通过与受体细胞的质膜保持稳定结合或经由内吞途径被内化,释放出外泌体中的内容物。外泌体与靶细胞融合后,靶细胞的生物学特性可以在基因水平(外泌体RNA)转录水平(外泌体miRNA)或在蛋白水平发生改变,从而实现细胞间通信。这些相互作用可能导致有益(如增强免疫状态)或有害(如扩散发病)的结果。


外泌体分离纯化方法


外泌体鉴定方法

      NTA鉴定 纳米颗粒跟踪分析(Nanopraticle Tracking Analysis, NTA)技术可以对10-2000nm范围内的纳米颗粒进行快速实时动态检测,测量参数包括颗粒粒径、散射光强、浓度等,可对外泌体进行粒径大小及数量进行统计并做出初步质量评估。NTA鉴定基于NanoSight仪器平台,平台易用、快速、稳健、准确。

       电镜鉴定  通过负染的方法,在电镜下直接观察单个外泌体的形态结构与大小,如下图。该鉴定基于透射电镜平台,仪器需要专业的技术人员进行操作。


外泌体研究案例分析


       外泌体来源广泛,可从不用类型的样本中提取外泌体。通用型的外泌体研究方法见下图。


外泌体介导的miRNA调控肝癌发生的作用机制-技术路线


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