分离外泌体的方法之超速离心:离心是一种利用不同的离心力根据颗粒成分的密度、大小和形状沉淀颗粒成分的过程。超速离心是一种离心过程,较多使用6×106g离心力,有助于隔离更小的组件,例如,核糖体、蛋白质、病毒、外泌体和其他EV。加速度(g)、旋转半径、样品粘度和沉降路径长度是有效分离外泌体的决定因素。20至250nm之间的粒径分数可以通过超速离心分离,随后的离心或尺寸排阻过程产生所需的外泌体。超速离心法被认为是外泌体分离的金标准方法,外泌体需要1×105至2×105g离心1小时。在顺序离心过程中,MVs、凋亡小体、细胞碎片、细胞和其他具有较高浮力密度的颗粒在外泌体之前沉淀。然而,必须注意的是,由于密度和大小重叠,大多数当前方法只能富集小EV(即外泌体)。的外泌体分离技术采用了磁珠分离和滤膜分离的方法。郑州脑脊液外泌体
外泌体的构成:除了RAB蛋白,外泌体中富含具有外泌体膜交换以及融合作用的膜联蛋白(包括膜联蛋白1、2、4、5、6、7、11等)。外泌体膜上富含参与外泌体运输的四跨膜蛋白家族(CD63,CD81和CD9)、热休克蛋白家族((HSP60,HSP70,HSPA5,CCT2和HSP90以及一些细胞特异性的蛋白包括A33(结肠上皮细胞来源)、MHC-Ⅱ(抗原提呈细胞来源)、CD86(抗原提呈细胞来源)以及乳凝集素(不成熟的树突状细胞)。其它一些外泌体中的蛋白包括多种的代谢类的酶(烯醇化酶1,醛缩酶1,PKM2,PGK1,PDIA3,GSTP1,DPP4,AHCY,TPL1,抗氧化蛋白,P4HB,LDH,亲环素A,FASN,MDH1和CNP)、核糖体蛋白(RPS3)、信号转导因子(黑色素瘤分化相关因子,ARF1,CDC42,人类红细胞膜整合蛋白,SLC9A3R1)、粘附因子(MFGE8、整合素)、细胞骨架蛋白以及泛素等。肺泡外泌体分离测序外泌体富集、分离和检测是当前外泌体研究的热点之一。
外泌体分离方法之尺寸排阻色谱分离法:尺寸排阻色谱(SEC)用于根据尺寸而非分子量分离大分子。该技术应用了一种填充有多孔聚合物珠子的柱子,该珠子含有多个孔和隧道。分子根据它们的直径穿过珠子。小半径分子通过色谱柱的孔迁移需要更长的时间,而大分子从色谱柱中洗脱得较早。尺寸排阻色谱可以精确分离大分子和小分子。此外,该方法可以应用不同的洗脱溶液。与离心机离心方法相比,色谱分离具有较多的优势,因为通过色谱分离的外泌体不受剪切力的影响,避免了因剪切力所造成的囊泡结构改变。目前,SEC是一种普遍接受的分离血液和尿液中存在的外泌体的技术。此外,SEC方法与超滤相结合已用于分离和分析尿源性外泌体。此外,流场-流分馏结合紫外分析仪和光散射检测器已被应用于分析外泌体的大小和纯度。流场-流分馏结合抛物线和交叉流来分离外泌体。获得的外泌体已通过电子显微镜和质谱检测。
分离外泌体的方法之超滤:样品通过0.2μm聚醚砜(PES)膜过滤,较大的颗粒物质(如细胞碎片和凋亡体)被滞留出来。然后,包括外泌体在内的半处理滤液样品通过TFF系统通过500kDa截止滤芯进行超滤过程,进料流速为120mL/min,跨膜压力<3.5psi跨膜压力>10:1,外泌体太大而无法通过毛孔并保持保留。相反,包括游离蛋白在内的小分子通过中空纤维孔并作为渗透物洗脱并较终从过程中丢弃。为了获得高质量的外泌体分离和纯化,通过TFF连续重新浓缩截留物样品,并去除小于500kDa的污染物。较后,将纯化的外泌体重悬并储存在-80°C的聚对苯二甲酸乙二醇(PETG)瓶中的0.1M蔗糖中,并用于所需的分析。通常,通过结合超滤加超速离心或离心加超滤等不同分离方法可以成功分离外泌体,使用较低孔径的膜过滤和超速离心可提供纯外泌体。外泌体在很多生理和病理情况下都发挥着不可或缺的作用。
外泌体还参与神经退行型症。在神经退行型症个体的脑脊液和外周血中已检测到几种特定于阿尔茨海默氏症、帕金森氏症和Creutzfeldt-Jakob的聚集蛋白。特别是,在从阿尔茨海默者的脑脊液样本中获得的外泌体中检测到Thr-181磷酸化的tau。在Thr-181磷酸化的Tau是阿尔茨海默的既定生物标志物。此外,α-突触核的蛋白也常在阿尔茨海默者的群体中检出。此外,在尿液中发现的外泌体标志物也可以是膀胱和前列腺疙瘩的标志物。比如:视黄酸诱导蛋白3(GPRC5A)、抵抗素、外泌体蛋白PCA-3、TMPRSS2:ERG、α1-抗胰蛋白酶、组蛋白H2B1等。除了脑和泌尿道疙瘩外,外泌体蛋白也可以是胰腺病的标志物。比如:结直肠病的外泌体蛋白标志物包括EpCAM、cadherin-17、粘蛋白13(MUC-13)、角蛋白18、claudins和ephrinB1。外泌体的分离方法可能还存在一定的局限性和偏差。郑州脑脊液外泌体
外泌体的转移涉及细胞因子、基质降解酶和细胞外基质重塑等多种调节步骤。郑州脑脊液外泌体
分离外泌体的方法之过滤:过滤方法只取决于分子量或组分的大小,并有助于获得较佳的外泌体产量。超滤、凝胶过滤和静水透析包含在外泌体分离的过滤原理下。外泌体可以根据其定义的分子量或体积排阻限,使用标准膜过滤器从其他EV组分和细胞碎片中分离出来。市售的聚偏二乙烯碳酸酯膜过滤器具有各种孔径范围,用于渗透、纳滤和微滤应用。分离外泌体的方法之体积排阻色谱(SEC):该方法主要有助于从分离的外泌体中去除蛋白质和脂蛋白杂质,它已被用于从尿液和血浆蛋白中分离外泌体。它被用作超速离心和超滤的后续分离方法。琼脂糖2B/CL4B、qEV和琼脂丙烯酸S-400是通常用于凝胶过滤色谱分离外泌体的色谱柱。SEC可以在低压下进行,这有助于分离具有完整完整性的外泌体。郑州脑脊液外泌体