A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
* These authors contributed equally
هنا ، نقدم بروتوكولا لعزل الإكسوسومات المشتقة من طحال الفأر باستخدام مزيج من الهضم مع الكولاجيناز من النوع الأول والطرد المركزي الفائق.
الإكسوسومات (Exo) عبارة عن هياكل ثنائية الطبقة دهنية تفرزها خلايا مختلفة ، بما في ذلك خلايا والنباتات وبدائيات النوى. كشفت الدراسات السابقة أن Exo المشتقة من الخلط أو الخلايا الطافية هي أهداف واعدة للمؤشرات الحيوية التشخيصية أو النذيرية الجديدة ، مما يؤكد دورها المهم في التسبب في المرض. اجتذبت Exo المشتقة من الأنسجة (Ti-Exo) اهتماما متزايدا نظرا لقدرتها على عكس خصوصية الأنسجة والبيئة المكروية بدقة. يلعب Ti-Exo ، الموجود في الفضاء الخلالي ، أدوارا حاسمة في الاتصال بين الخلايا والإشارات عبر الأعضاء. على الرغم من قيمتها المعترف بها في توضيح آليات المرض ، إلا أن عزل Ti-Exo لا يزال يمثل تحديا بسبب تعقيد مصفوفات الأنسجة والتباين في طرق الاستخراج. في هذه الدراسة ، قمنا بتطوير بروتوكول عملي لعزل الإكسوسومات من أنسجة طحال الفئران ، مما يوفر تقنية قابلة للتكرار لتحليل التعريف اللاحق والدراسات الوظيفية. استخدمنا هضم الكولاجيناز من النوع الأول جنبا إلى جنب مع الطرد المركزي الفائق التفاضلي لعزل Exo المشتق من الطحال. تم تحديد خصائص Exo المعزولة من خلال المجهر الإلكتروني ، ومقياس التدفق الخلوي النانوي ، واللطخة الغربية. عرضت Exo المعزولة المشتقة من الطحال التشكل النموذجي للحويصلات ثنائية الطبقة الدهنية ، بأحجام جسيمات تتراوح من 30 نانومتر إلى 150 نانومتر. بالإضافة إلى ذلك ، أكد ملف تعريف التعبير عن علامات الإكسوسوم وجود ونقاء الإكسوسوم. مجتمعة ، نجحنا في وضع بروتوكول عملي لعزل Exo المشتق من الطحال في الفئران.
الإكسوسومات (Exo) هي مجموعة فرعية من الحويصلات خارج الخلية (EVs) ، يتراوح حجمها من 30 إلى 150 نانومتر ، وتغطي مجموعة متنوعة من الجزيئات الحيوية ، بما في ذلك البروتينات والأحماض النووية والدهون1. هذه الجزيئات الحيوية مشتقة من الخلايا الأبوية ويتم إطلاقها في الفضاء خارج الخلية. يسهل Exo تبادل المعلومات الجزيئية الحيوية بين الخلايا والبيئة المكروية المحيطة بها ، ويلعب أدوارا في كل من الأنظمة بدائية النواة وحقيقيةالنواة 2. خصائص الإكسوسومات ، مثل المحتوى والحجم ومكونات الغشاء والأصل الخلوي ، متغيرة للغاية وتتأثر بنوع الخلية الأصلية والحالة الخلوية والظروف البيئية.
تصنف الإكسوسومات عادة إلى ثلاث فئات بناء على مصدرها: مشتقة من زراعة الخلايا ، ومشتقة من سوائل الجسم ، ومشتقة من الأنسجة (Ti-Exo). في حين أن الإكسوسومات المشتقة من زراعة الخلايا قد تمت دراستها على نطاق واسع نظرا لإمكانية الوصول إليها وإنتاجيتها المتسقة ، فإن استخدامها محدود بسبب التغيرات المحتملة في خصائص الخلية بعد الزراعة المطولة ، والتي قد تشوه وظائفهاالبيولوجية 3،4،5. علاوة على ذلك ، يتم الحفاظ على معظم مزارع الخلايا في بيئات ثنائية الأبعاد لا تحاكي التفاعلات بين الخلايا المعقدة في الجسم الحي ، مما قد يؤثر على تفسير البيانات6. على العكس من ذلك ، توفر الإكسوسومات المعزولة من السوائل البيولوجية خيارا طفيفا التوغل لمراقبة تطور المرض في الوقت الفعلي7. ومع ذلك ، غالبا ما تحتوي هذه العينات على مزيج من الإكسوسومات من أصول مختلفة ، مما يعقد التحديد الدقيق لمصدرهاالأساسي 8. بالنظر إلى هذه التحديات ، هناك اهتمام متزايد ب Ti-Exo ، التي توجد في الخلال خارج الخلية وهي وسطاء رئيسيون للإشارات بين الخلايا.
يلعب الطحال دورا مهما في وظيفة المناعة والحفاظ على التوازن الداخلي. على الرغم من البروتوكولات الحالية لعزل Ti-Exo عن أعضاء مثل الدماغ والكبد والأورام ، إلا أن الطرق العملية للإكسوسومات المشتقة من الطحال يتم الإبلاغ عنها بشكل محدود9،10. تهدف هذه الدراسة إلى وضع بروتوكول عملي لعزل الإكسوسومات من أنسجة الطحال في الفئران معدلة من تقرير سابق11. نحن نفصل طريقة تتضمن هضم الكولاجيناز متبوعا بالطرد المركزي الفائق ، مما يقلل من اضطراب غشاء الخلية ويضمن نقاء عاليا وإنتاجية Exo المشتق من الطحال. تم التحقق من صحة خصائص Exo المعزولة باستخدام هذا البروتوكول المعمول به من خلال المجهر الإلكتروني (TEM) ، ومقياس التدفق الخلوي النانوي (Nano-FCM) ، واللطخة الغربية ، مما يؤكد فعالية البروتوكول لمزيد من البحث التجريبي.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
تم الحصول على العينات من الفئران ، بموافقة أخلاقية منحتها لجنة الأخلاقيات بجامعة قوانغدونغ الطبية. يتم توفير أوصاف مفصلة للمواد والمعدات والبرامج المستخدمة في هذا البروتوكول في جدول المواد. يتم توضيح تفاصيل المستحضر قبل الاستخراج في الشكل 1 ، بينما يتم وصف عملية استخراج وتخصيب الطحال في الشكل 2.
1. التحضير
2. هضم الأنسجة
3. عزل الإكسوسوم عن طريق الطرد المركزي التفاضلي
4. توصيف الإكسوسوم عن طريق المجهر الإلكتروني (TEM)
ملاحظة: تم استخدام TEM لتحديد ما إذا كان Exo المستخرج يعرض خصائص الحويصلة. يجب أن تكون عينات Exo التي تم تحديدها بواسطة المجهر الإلكتروني عينات جديدة أو مخزنة لفترة وجيزة عند 4 درجات مئوية لفترة قصيرة.
5. توزيع الحجم وقياس تركيز الجسيمات للإكسوسومات
6. تأكيد التحلل واللطخة المناعية لبروتينات الإكسوسوم
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
عزل وتنقية الإكسوسومات المشتقة من الطحال
لعزل الإكسوسومات من أنسجة طحال الفأر ، استخدمنا مزيجا من هضم الكولاجيناز والطرد المركزي التفاضلي (الشكل 2). تضمنت الخطوات الأولية المعالجة المسبقة لأنسجة الطحال لإزالة الدم السطحي ، متبوعا بالهضم باست...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
أفادت الأبحاث الحديثة أن الإكسوسومات المشتقة من الطحال (Spleen-Exo) تلعب دورا مهما في علاج سرطانالمعدة 12. لتوضيح وظائف Spleen-Exo بشكل أكبر ، من الضروري إنشاء طريقة قابلة للتكرار ومثالية لاستخراجها من أنسجة الطحال. في حين أن البروتوكولات موجودة لعزل الإكسوسومات من س?...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
ويعلن أصحاب البلاغ أنه ليس لديهم مصالح متنافسة.
تم دعم هذا العمل من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (82370281 ، 81870222) ، ومؤسسة العلوم الطبيعية لمقاطعة قوانغدونغ (2022A1515012103) ، ومشروع التخصيص التنافسي للصندوق الخاص لتطوير التكنولوجيا في مدينة تشانجيانغ (2021A05086) ، ومؤسسة بدء التشغيل من المستشفى الثاني التابع لجامعة قوانغدونغ الطبية (23H03).
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
70 µm Cell Strainer | Biologix Group Co., Ltd.USA | 15-1070 | |
Anti CD9 antibody | Cell Signaling Technology, Inc (CST), USA | 983275 | |
Anti GM130 antibody | Proteintech Group, Inc.China | 66662-1-lg | |
Anti TSG101 antibody | Abcam Plc, UK | 125011 | |
Cell Culture Dish | Wuxi NEST Biotechnology Co.,Ltd, China | 704001 | |
Centrifuge tube | Wuxi NEST Biotechnology Co.,Ltd, China | 788211 | |
Collagenase Type I | Sigma-Aldrich Corp., USA | C2674 | |
Desktop Thermostatic Shaker | Shanghai bluepard instruments Co., Ltd., China | THZ-100 | |
Electrophoresis buffer | Wuhan Servicebio Technology Co., Ltd., China | G2081-1L | |
Enhanced BCA Protein Assay Kit | Shanghai Beyotime Biotechnology Co., Ltd., China | P0010S | |
Flow NanoAnalyzer | NanoFCM Inc., China | N30E | |
Fluorescence/Chemiluminescence imaging system | Guangzhou Biolight Biotechnology Co., Ltd., China | GelView 6000Plus | |
HRP Goat anti-Mouse IgG | Proteintech Group, Inc.China | 15014 | |
HRP Goat anti-Rabbit IgG | Proteintech Group, Inc.China | 15015 | |
microplate reader | Molecular Devices, USA | CMax Plus | |
Microscissors | Shanghai Medical Instruments (group) Co., Ltd.,China | WA1010 | |
Microscopic tweezers | Shanghai Medical Instruments (group) Co., Ltd.,China | WA3010 | |
Multifuge X1R Pro centrifuge | Thermo Fisher Scientific, USA | 75009750 | |
Ophthalmic scissors | Shanghai Medical Instruments (group) Co., Ltd.,China | Y00030 | |
Ophthalmic tweezers | Shanghai Medical Instruments (Group) Co., Ltd., China | JD1060 | |
Optima XPN-100 Ultrafiltration centrifuge | Beckman Coulter, USA | A94469 | |
phosphate buffered saline (PBS) | Beijing Solarbio Science & Technology Co.,Ltd., China | P1003 | |
RIPA lysis buffer (strong, without inhibitors) | Shanghai Beyotime Biotechnology Co., Ltd., China | P0013K | |
Ruler | Deli Manufacturing Company, China | ||
SDS-PAGE Sample Loading Buffer, 5x | Shanghai Beyotime Biotechnology Co., Ltd., China | P0015 | |
Transfer Pipet | Biologix Group Co., Ltd.USA | 30-0238A1 | |
Transmission Electron Microscope | Hitachi, Japan | H-7650 | |
Ultracentrifugation tube | Beckman Coulter, USA | 355618 | |
Western Transfer Buffer | Wuhan Servicebio Technology Co., Ltd., China | G2028-1L |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved