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      [視頻匯]Exosomes研究必備知識:背景,超離,電鏡,流式,WB,經(jīng)典結(jié)果...

       ypgao 2018-11-24

      如果你還是外泌體研究的萌新,那就先來一個科普小視頻:



      接下來是有關外泌體的提取(超離)和鑒定(電鏡,流式,WB以及經(jīng)典結(jié)果)



      01

      外泌體的超離提取

      1. 在無外泌體的血清中培養(yǎng)細胞,因此,任何細胞培養(yǎng)液中添加的血清在4 ° C下離心120,000xg離心過夜后才能使用。 



      2. 將細胞懸液錐形管。 

      3. 在4 ° C沉淀細胞,離心10分鐘300 XG。 

      4. 轉(zhuǎn)移上清到超速離心機管,如果不徹底加入PBS。


       

      5. 樣品16 500 XG離心20分鐘,4 ° C至進一步去除細胞和細胞殘骸。 


      6. 通過0.2微米過濾除去大于200納米的顆粒來過濾上清液。 


      7. 過濾上清液轉(zhuǎn)移到新的超速離心機管和120 000 XG ,在4 ° C下120,000xg離心70分鐘。


      8. 棄上清。 


      9. 重懸:這個緩沖液取決于以下目的,例如,裂解液用于蛋白質(zhì)和RNA的分離,PBS是用于電子顯微鏡和流式細胞儀和功能的研究。 


      從視頻大家可以看到,這種塑封管挺不方便的,一會要封,一會兒要剪,所以實際,很多都是使用以下這種pc管。



      注;外泌體也可以從不同的體液,如血漿,使用相同的過程,作為細胞培養(yǎng)基中分離。對于粘性液體,它可能是必要的,用PBS稀釋的樣品離心和過濾步驟之前的。在上述5點的離心速度,它可以增加至29 500 XG,第7點中的離心可以延長至90分鐘。 


      02

      電子顯微鏡識別外泌體


      1. 為了進一步消除污染蛋白,在4 ° C下離心120 000 XG 70分鐘,至重新沉淀外泌體富集在PBS中


      2.取蛋白分離和總蛋白測定樣品的小等分。確保只有一小部分樣品裂解和蛋白質(zhì)測量,并保存完整的外泌體,PBS溶解,單獨的冰或在-80℃為進一步的實驗。

       

      3.將一滴約10μg的外泌體蛋白在PBS中重新懸浮在PBS中。然后,用鑷子輕輕地將Falvar碳涂層鎳網(wǎng)格放置在每個滴的頂部30-60分鐘。確保柵格定位在涂層側(cè)面對含有脫落物的外泌體。



      4.在Parafile上滴三滴PBS,每滴30μL,然后依次將網(wǎng)格定位在PBS滴的頂部來清洗網(wǎng)格,并在兩者之間使用吸收紙。輕輕地將吸收紙輕輕地放在格柵的側(cè)面,而不與涂布區(qū)域接觸。


      5.將樣品滴入2%聚多聚甲醛上,將網(wǎng)格放置10分鐘。


      6.在用合適的抗體進行免疫染色之前,重復第4點的洗滌步驟。常用的抗體是抗CD63和抗MHC II類。電鏡檢查也可以進行,而不用免疫染色,因為外滲體可以只根據(jù)大小和形態(tài)來鑒定。然而,我們建議評估膜蛋白的大小、形態(tài)和存在,以進行更確鑿的驗證。


      7.將網(wǎng)格轉(zhuǎn)移到選擇的初級抗體的30μL滴中,孵育40分鐘。通過重復點4洗滌,但使用0.1%的牛血清白蛋白PBS溶液代替PBS。


      8.重復第7點,但與10納米金標記的第二抗體和單用PBS洗。 


      9.在樣品上滴入2.5%的戊二醛后固定樣品,然后將格子放在滴狀物上溫育10分鐘。重復洗滌點4,但使用五滴去離子水代替三滴PBS。


      10.將樣品中添加2%的醋酸鈾酰滴到藥膜上,將培養(yǎng)液滴在液滴上15分鐘。


      11.將0.13%的甲基纖維素和0.4%的乙酸鈾酰滴入膜中,嵌入樣品,并在滴頂部孵育網(wǎng)格10分鐘。


      12.用吸收紙輕輕地除去多余的液體,然后將格子放在有涂層的一面朝上的紙上,讓紙風干5分鐘。


      13.用電子顯微鏡檢查制劑或?qū)鸥駜Υ嬖跂鸥裣渲幸詡鋵砉ぷ鳌?/span>


      03

      由流式細胞儀鑒定外泌體的表征


      由于外泌體太小,不能用目前的流式細胞儀檢測,因此有必要首先將外源體結(jié)合到抗體包被的珠子上(圖1)。這些珠子既可以作為現(xiàn)成產(chǎn)品購買,也可以在實驗室中用抗體選擇。根據(jù)外體細胞的來源,不同的抗體可以結(jié)合到珠子上,珠子可以是磁性的,也可以是乳膠狀的。我們目前使用抗MHC II類或抗-CD63涂層珠用于此分析。

       

      1.使用自制抗體包膜珠,用4μm乳膠珠涂覆抗CD63抗體。將25μL的4μm乳膠粒(30x 106粒)在100μLMES緩沖液中洗兩次,3000x g洗15-20分鐘,再溶于100μLMES緩沖液中。用相同體積的MES緩沖液制備體積等于12.5μg抗體的抗體混合物。在抗體混合物中加入珠子,并在室溫下在夜間攪拌。用PBS(3000x g,20分鐘)將抗體包被珠洗三次,然后將顆粒溶解在100μL的儲存緩沖液中(最終濃度為300000珠/μL)。


      2.對于每個樣品(每個抗體),繼續(xù)以每~10萬個抗體包被的珠子至少等于30μg(在PBS中溶解的完整的外體蛋白)的體積。


      3.在4°C下,在溫和的運動下,在300μL PBS的總體積下孵育外體和珠。



      4.加入300μl 200 mL甘氨酸,孵育30分鐘。


      5.在洗滌緩沖液(PBS中1-3%血清)中洗滌兩次外泌體珠配合物,600×g 10分鐘。


      6.在4℃下用50μLIgG抗體孵育外泌體-珠復合物,在洗滌緩沖液中洗滌外泌體-珠復合物兩次,如步驟5所述。



      7.將90μL的洗滌緩沖液和10μl的選擇性抗體(理想情況下是抗CD9、抗CD63或抗CD81)加入外體珠復合物中,在溫和運動下孵育40分鐘。如步驟5所述,在洗滌緩沖液中洗滌兩次外泌體珠配合物。


      8.添加300μL洗滌緩沖液,用流式細胞儀采集數(shù)據(jù)。如上所述,可以使用不同的珠子,如在協(xié)議或磁珠中描述的乳膠珠。如果使用磁珠代替,請注意,協(xié)議略有不同。不需要阻塞步驟(點4),并且通過將管置于磁性支架中而不是通過離心進行洗滌。用于“自制”抗體包被珠的儲存緩沖液在PBS中含有0.1%甘氨酸和0.1%疊氮鈉,pH為7.2。重要的是,確保使用流式細胞儀洗滌緩沖液(PBS中1-3%的血清)的耗盡外泌體血清,以避免任何血清外體污染分析。


      注意:當使用抗體偶聯(lián)珠進行外泌體特征化時,重要的是要承認它只是被分離和特征化的特定亞群,對所使用的抗體具有特異性。


      04

      用Western blot 檢測外泌體



       Western blot是一種已經(jīng)建立的方法,我們不會詳細介紹該方法本身,而是在Western blot和所使用的不同抗體之前,著重于合適的蛋白質(zhì)分離的重要性。


      1.在選擇的蛋白質(zhì)裂解緩沖液中溶解外泌體顆粒,渦流。為了進一步溶解外泌體,可將樣品在水浴3×5分鐘內(nèi)用渦流混合在其之間進行超聲處理。最后將樣品離心,室溫下離心13000×5分鐘,并將上清液轉(zhuǎn)移到一個新的Ep管中。


      2.用選擇的方法測定總蛋白,每孔裝載20-50μg蛋白質(zhì)。



      3.通過凝膠電泳和電烙印分離和轉(zhuǎn)移蛋白質(zhì)。


      4.在對富含外泌體的蛋白質(zhì)進行免疫染色之前,阻斷并洗滌膜。


      5.通過化學發(fā)光、數(shù)字成像系統(tǒng)和分析軟件檢測特異性蛋白。


      由于沒有外泌體特異性標記,富含來自所有不同細胞來源的外源體的蛋白質(zhì)通常用于外泌體檢測。這些蛋白例如跨膜蛋白(例如CD9、CD63和CD81)和涉及多泡生物發(fā)生的蛋白(例如Tsg101和alix)。其他在外泌體中也普遍檢測到的蛋白質(zhì)是Flotillin、Hsc70和不同的rab蛋白等。然而,在外泌體中也發(fā)現(xiàn)了細胞特異性蛋白,如A33(腸上皮細胞)、CD3(T細胞)和MHC II類(抗原呈遞細胞)。因此,取決于從檢測到的標記物釋放的外來細胞的細胞類型可能有所不同。


      由于細胞的其他隔室也可以產(chǎn)生囊泡,因此還建議確定來自這些隔室的蛋白質(zhì)的存在,例如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(例如calnexin和Grp78)和高爾基體(例如GM130)。因此,缺乏這些蛋白質(zhì)表明沒有或幾乎沒有污染的囊泡中的其他研究的樣品。

      05

      外泌體的RNA的分離和分析

      在選擇的RNA裂解緩沖液中溶解外泌體顆粒并進行RNA提取。不同的RNA提取試劑盒可根據(jù)下游的實驗,但基于列的方法提供樣品與一個廣泛的RNA。我們目前使用mircury RNA提取試劑盒由Exiqon,但其他組件可能適合手頭的科學問題。


      當進行RNA分離時,在無RNase環(huán)境中工作是很重要的。因此,使用核酸和無核酸酶的移液管提示,同時清除工作臺和設備,不受污染物和RNase的影響。


      1.RNA的分離,利用mircury RNA提取試劑盒,外泌體顆粒在350μL裂解液進行15秒的混合渦。


      2.加入200μL的95%乙醇和渦流混合10秒。


      3.在收集管中放置柱,并將裂解的外泌體轉(zhuǎn)移到柱上,離心1分鐘,在14×000克。



      4.添加400的μL洗液含有胞外體RNA和離心1分鐘14 000 x g柱洗三次


      5.離心柱2分鐘14 000 x g確保柱干燥的地方干柱在無RNA酶的Eppendorf管。


      6.將50μL洗脫緩沖液加入到柱中,在200×g下離心2分鐘,然后在14×000×g下1分鐘。


      7.繼續(xù)分離RNA或儲存在80°C。


      8.對提取的總RNA的檢測和分析外泌體,使用Agilent 2100生物分析儀與

      RNA 6000納米或RNA 6000 Pico試劑盒。



      06

      典型實驗結(jié)果

       

      外泌體太小,不能用現(xiàn)有的流式細胞術方法檢測,因此在分析之前被附著在抗體包被的珠子上(圖1)。


      由于外泌體復合物可以聚集,流式細胞儀散點圖可以包含不同種群的單珠、雙珠和三珠(圖2A)。箭頭表示進一步分析的單個珠子。圖2B顯示了CD63陽性的單珠外泌體細胞群體與其同種型對照相比。


      由于外泌體的小尺寸,它們只能用電子顯微鏡直接觀察,而不是通過光學顯微鏡觀察。外泌體的典型形態(tài)特征是圓形和30~100nm大小的膜囊泡。在圖3中,電子顯微鏡照片顯示用金標記的CD63抗體(箭頭所示)和非免疫染色的外泌體(B)免疫染色的外泌體(A)。


      為了確定分離的囊泡確實是外泌體蛋白并進一步鑒定外泌體蛋白,通常使用蛋白質(zhì)印跡。圖4顯示了鈣內(nèi)毒素缺失的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)標記物。這表明內(nèi)質(zhì)網(wǎng)囊泡的污染很小。此外,圖4顯示了CD81在外體中的存在,這是通常在外泌體中富集的四聯(lián)棘素。


      細胞RNA主要含有核糖體RNA(rRNA),在生物分析儀分析中,它被認為是18S和28SrRNA亞基的兩個顯著峰(圖5A)。然而,由于外體缺乏兩個rRNA峰(18S和28S),并且富含短RNA,如mRNA和miRNA(圖5B),因此外泌體RNA的分布不同。




      胞外囊泡與外泌體:技術分享,前沿交流,共同進步!

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