肿瘤组织如何提取分离外泌体?
和元生物
外泌体(Exosomes)是细胞分泌到胞外的一种囊泡,大小为 30-150 nm,携带了各种核酸、蛋白质和脂类等物质,可以在不同细胞间进行传递和交流,从而影响受体细胞的生物学功能。
肿瘤细胞来源的外泌体不仅能帮助肿瘤细胞自身发生侵袭和转移,也能促进肿瘤微环境其他细胞的状态发生改变。外泌体在肿瘤中起的作用若要深入研究,这就需要我们拿到更多的肿瘤来源的外泌体。
目前肿瘤方向的研究多使用肿瘤细胞的培养上清来提取外泌体,但是现在我们可以直接利用肿瘤组织来提取外泌体,一方面减少了大量体外培养细胞的工作,另一方面利用肿瘤组织提取得到的外泌体,可能更接近于生理状态下的外泌体,也有利于研究外泌体的功能。
重点来了!那如何从肿瘤组织中分离提取外泌体呢,效果又如何?下面和大家分享我们自己从肿瘤组织中提取外泌体的效果,供大家参考:
一、采用消化+滤筛过滤+超离法从肿瘤组织中分离外泌体:
将肿瘤组织切成小块,加入胶原酶孵育,再经过滤筛过滤,随后进行一系列的差速超速离心过程,包括除杂、超离等,最终用 PBS 重悬外泌体,用重悬后的外泌体进行接下来的透射电镜(TEM)、纳米粒径跟踪分析(NTA)和 WB marker 鉴定。
二、TEM 鉴定外泌体形态:
将提取的外泌体样本置于冰盒中,使用移液枪吸取外泌体样本于铜网上静置 1 min。(用镊子夹铜网要轻,防止铜网夹破)。再将铜网上的外泌体样本吸干,使用移液枪吸取醋酸双氧铀染色液室温染色。随后将染色完成的样本放于灯下烤。样本制好后,观察拍照,保存图片。结果如下:
图一 TEM 鉴定外泌体的形态
从 TEM 结果中可以看出,从肿瘤组织中分离得到的外泌体具有典型的杯托状结构,且数量比较多。
三、NTA 鉴定外泌体的大小和颗粒浓度:
准备外泌体样本,并将外泌体样本置于仪器中检测。检测结果如下:
图二 NTA 鉴定肿瘤组织外泌体大小
从 NTA 结果中可以看出,检测到的外泌体颗粒大小在 30-150 nm范围,符合外泌体的大小,且颗粒浓度在 undefined10 的 10 次方以上(由图中 particles 数乘以稀释倍数)。
四、WB 鉴定外泌体的蛋白 marker:
按照实验室常规操作进行外泌体样本的 WB 实验。本次测试选择了两个蛋白指标进行外泌体蛋白鉴定,即 CD9、TSG101。WB 结果如下(点样顺序从左至右分别为 Marker、外泌体-1、外泌体-2、外泌体-3、外泌体-4、外泌体-5、外泌体-6、脑样本、293T 阳性样本):
图三 WB 鉴定肿瘤组织外泌体蛋白 marker
从 WB 结果可以看出,由于外泌体 1-6 样本是取不同重量的肿瘤组织提取的外泌体,得到的外泌体量不同,所以 WB 呈现的条带深浅不一样。CD9 和 TSG101 在外泌体样本中呈现阳性结果(根据最右边的阳性条带可以判断大小基本相似),符合外泌体的蛋白特征。
本次测试使用了胶质瘤和黑色素瘤两种瘤块,从以上三种常用的外泌体鉴定方法中可以看出,我们建立的肿瘤组织分离外泌体方法是可行的,能顺利获得需要的外泌体。
但是方法中也存在一些不足,从电镜结果中可以看出,样本中可能还有一些杂质掺杂,如果要进一步除杂,可能就要面临损失很多外泌体的风险,所以经常遇到的问题是外泌体的纯度和含量很难二者兼得,这是外泌体分离目前一直存在的问题。
参考文献:J Extracell Vesicles. 2020 Feb 11;9(1):1722433. doi: 10.1080/20013078.2020.1722433. eCollection 2020.