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Method Article
이 프로토콜은 non-adherent / mesenchymal 유방 상피 세포에서 세포 외 소포 (EVs) / 엑소 좀을 정화, 정량화 및 특성화하고 유선 형성능을 내유성 상피 세포로 전달하는 방법을 설명합니다. 줄기 모양의 유방 상피 세포로부터 유래 된 EVs / 엑소 좀은이 세포 특성을 EVs / 엑소 좀을 섭취하는 세포로 전달할 수있다.
세포는 단백질, 지질 및 핵산을 포함하는 ~ 100-nm 세포 외 소포 (EVs) 인 엑소 좀을 통해 전달할 수 있습니다. Non-adherent / mesenchymal mammary epithelial cell (NAMEC) 유래 세포 외 소포는 차별적 인 초 원심 분리를 통해 NAMEC 배지에서 분리 할 수 있습니다. 밀도에 따라 EV는 110,000 x g에서 초 원심 분리를 통해 정제 할 수 있습니다. 초 원심 분리로 얻은 EV 준비물은 가용성 단백질에 의한 오염을 방지하기 위해 연속 밀도 구배를 사용하여 더욱 분리 할 수 있습니다. 그런 다음 정화 된 EVs는 나노 입자 추적 분석을 사용하여 추가로 평가할 수 있으며, 이는 준비 과정에서 소포의 크기와 수를 측정합니다. 50 내지 150 nm 범위의 세포 외 소포가 엑소 좀이다. NAMEC에서 추출한 EVs / exosomes는 유선 상피 세포에서 섭취 할 수 있는데, 이는 유동 세포 계측법과 공 촛점 현미경으로 측정 할 수 있습니다. 일부 유방 줄기 세포 특성 ( 예 : 유선 형성 능력)은줄기 모양의 NAMEC에서 NAMEC 유래 EVs / 엑소 좀을 통해 유방 상피 세포로 전달 될 수있다. 격리 된 일차 성 EpCAM hi / CD49f lo 내시경 상피 세포는 마우스 지방 패드에 이식 된 후 유방 땀샘을 형성 할 수 없으며, EpCAM lo / CD49f hi 기저 유방 상피 세포는 이식 후 유방 땀샘을 형성합니다. EpCAM hi / CD49f lo luminal mammary 상피 세포에 의한 NAMEC 유래 EVs / 엑소 좀의 섭취는 지방 패드에 이식 된 후 유방 땀샘을 생성하게한다. 줄기 모양의 유방 상피 세포로부터 유래 된 EVs / 엑소 좀은 유방 내 형성 능력을 EpCAM hi / CD49f lo 내강 유방 상피 세포로 전달한다.
Exosomes는 막과 세포질 단백질, 지질 및 RNA를 세포간에 전달하여 세포 간 통신을 매개 할 수 있습니다 1 . Exosome-mediated communication은 많은 생리 학적 및 병리학 적 과정 ( 즉, 항원 제시, 내성 2 의 발달 및 종양 진행 3 )에 관여하는 것으로 입증되었습니다. 엑소 좀은 종종 그것들을 방출하는 원천 세포와 비슷한 내용을 가지고있다. 따라서, exosomes은 소스 세포에서 특정 세포 속성을 수행하고 4 그들을 섭취 세포 에이 특성을 전송할 수 있습니다.
Exosomes는 50 ~ 150 nm의 이중층 멤브레인 베 시클이며 특정 마커 ( 예 : CD9, CD81, CD63, HSP70, Alix 및 TSG101)를 나타냅니다. 따라서, 엑소 좀은 다양한 측면에 대한 다양한 방법으로 특징 지어 져야한다. 투과 전자 현미경으로 막 소포를 시각화 할 수 있습니다.엑소 좀 4 , 5 와 같은 나노 입자 추적 분석 (NTA)과 동적 광산란 분석 (DLS)은 정제 된 엑소 좀의 크기와 수를 측정하는 데 사용됩니다 4 . 엑소 좀의 지질막 함량은 밀도 구배로 확인할 수 있습니다. CD9, CD81, CD63, HSP70, Alix 및 TSG101 6 , 7 같은 엑소 좀 마커는 웨스턴 블 랏팅으로 측정 할 수 있습니다.
유방 기저 세포는 유방 패드에 이식 될 때 유선을 생성 할 수있는 능력이 있지만 luminal 세포는 8 , 9 , 10 일 수 없습니다. 따라서, 유방 기초 세포는 유방 재 분산 단위라고도합니다. 유방 기저 세포 및 내강 세포의 모델을 사용하여 EVs / 엑소 좀이 다른 세포 집단간에 세포 특성을 전달하는 능력을 검사 할 수 있습니다. 이 일유방 기초 상피 세포에서 유래 한 EVs / exosomes를 이용하여 유방 기초 상피 세포에서 유방 내피 세포로 유선 형성능을 전달하는 방법을 보여줍니다. 근위 유방 상피 세포는 기저 세포에서 분비 된 EV / 엑소 좀을 섭취 한 후 기저 세포 특성을 획득하고 유방 땀 샘을 형성 할 수 있습니다 4 .
동물과 관련된 모든 연구는 동물 관리위원회 (Institutional Animal Care Committee)가 승인 한 의정서를 준수했습니다.
1. 세포 외 소포 / 엑소 좀 격리 및 검증
2. 밀도 구배를 이용한 Exosome 정제
3. 세포 외 소포 / 엑소 좀 표지
4. 세포 외 소포 / 엑소 좀 흡수 분석법
5. 일차 마우스 유방 상피 세포의 분리
6. 일차 마우스 기초 / Luminal 유방 상피 세포의 분리
7. 세포 외 소포 / 엑소 좀 처리
유방 상피 세포의 지방 패드 주입
9. 유선 전체 마운트
PGE 2 / EP 4 신호 전달을 막음으로써 유방 기초 형 줄기 세포 4 에서 EV / 엑소 좀 방출을 유발한다는 것이 보여지기 때문에,이 연구는 유방 상피 기저 세포 (NAMEC) 배양으로부터 유도 된 EVs / 엑소 좀을 분리하는 방법을 제시한다. NAMEC은 혈청이없는 배지에서 배양되기 때문에 혈청에서 유래 된 EV / 엑소 좀은 존재하지 않는다. 혈청 함유 배지?...
엑소 좀은 종종 그것들을 방출 한 세포의 특성을 가지고 있으며 방출 된 엑소 좀의 양은 자극 4 에 의해 유도 될 수있다. 세포의 배양 배지를 수집하여 EV / exosome 수집을위한 차동 초 원심 분리 (differential centrifuge)에 적용 할 수 있습니다 ( 그림 1 ). 현재 EVs / exosomes를 분리하는 이상적인 방법에 대한 일반적인 합의는 없다. 여기에서 사용 된 최적의 방법은 다?...
저자는 공개 할 것이 없습니다.
이 연구는 국립 보건 연구원 (05A1-CSPP16-014, HJL)과 과학 기술부 (MOST 103-2320-B-400-015-MY3, HJL)의 연구비 지원에 의해 뒷받침되었다.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
MCDB 170 | USBiological | M2162 | |
DMEM/F12 | Thermo | 1250062 | |
Optima L-100K ultracentrifuge | Beckman | 393253 | |
SW28 Ti Rotor | Beckman | 342204 | |
SW41 Rotor | Beckman | 331306 | |
NANOSIGHT LM10 | Malvern | NANOSIGHT LM10 | for nanoparticle tracking analysis (NTA) |
Optiprep | Sigma-Aldrich | D1556 | 60% (w/v) solution of iodixanol in water (sterile). |
CD81 antibody | GeneTex | GTX101766 | 1:1,000 in 5% w/v nonfat dry milk, 1x TBS, 0.1% Tween 20 at 4 °C, overnight |
CD9 antibody | GeneTex | GTX100912 | 1:1,000 in 5% w/v nonfat dry milk, 1x TBS, 0.1% Tween 20 at 4 °C, overnight |
CD63 antibody | Abcam | Ab59479 | 1:1,000 in 5% w/v nonfat dry milk, 1x TBS, 0.1% Tween 20 at 4 °C, overnight |
TSG101 antibody | GeneTex | GTX118736 | 1:1,000 in 5% w/v nonfat dry milk, 1x TBS, 0.1% Tween 20 at 4 °C, overnight |
GAPDH | GeneTex | GTX100118 | 1:6,000 in 5% w/v nonfat dry milk, 1x TBS, 0.1% Tween 20 at 4 °C, overnight |
CFSE (carboxyfluorescein succinimidyl diacetate ester) | Thermo | V12883 | |
FACSCalibur | BD Biosciences | fluorescence cell analyzer | |
collagenase Type IV | Thermo | 17104019 | |
trypsin | Thermo | 27250018 | |
ITS | Sigma-Aldrich | I3146 | a mixture of recombinant human insulin, human transferrin, and sodium selenite |
accutase | ebioscience | 00-4555-56 | a natural enzyme mixture with proteolytic and collagenolytic enzyme activity |
dispase | STEMCELL | 7913 | 5 mg/mL = 5 U/mL |
anti-CD49f antibody | Biolegend | 313611 | 1:50 |
anti-EpCAM antibody | Biolegend | 118213 | 1:200 |
FACSAria | BD Biosciences | cell sorter | |
carmine alum | Sigma-Aldrich | C1022 | |
human mammary epithelial cells (HMLE cells, NAMECs) | gifts from Dr. Robert Weinberg | ||
permount | Thermo Fisher Scientific | SP15-500 | |
sodium bicarbonate | Zymeset | BSB101 | |
EGF | Peprotech | AF-100-015 | |
Hydrocoritisone | Sigma-Aldrich | SI-H0888 | |
Insulin | Sigma-Aldrich | SI-I9278 | |
BPE (bovine pituitary extract) | Hammod Cell Tech | 1078-NZ | |
GW627368X | Cayman | 10009162 | |
15 cm culture dish | Falcon | 353025 | |
table-top centrifuge | Eppendrof | Centrifuge 3415R | |
ultracentrifuge tube | Beckman | 344058 | |
PBS (Phosphate-buffered saline) | Corning | 46-013-CM | |
BCA Protein Assay | Thermo Fisher Scientific | 23228 | |
Transmission Electron Microscopy | Hitachi | HT7700 | |
gelatin | STEMCELL | 7903 | |
10 cm culture dish | Falcon | 353003 | |
6-well culture dish | Corning | 3516 | |
female C57BL/6 mice | NLAC (National Laboratory Animal Center | ||
FBS (Fetal Bovine Serum) | BioWest | S01520 | |
gentamycin | Thermo Fisher Scientific | 15710072 | |
Pen/Strep | Corning | 30-002-Cl | |
DNase I | 5PRIMER | 2500120 | |
isofluorane | Halocarbon | NPC12164-002-25 | |
formaldehyde | MACRON | H121-08 | |
EtOH (Ethanol) | J.T. Baker | 800605 | |
glacial acetic acid | Panreac | 131008.1611 | |
aluminum potassium sulfate | Sigma-Aldrich | 12625 | |
Xylene | Leica | 3803665 | |
0.22 μm membranes | Merck Millipore | Millex-GP | |
AUTOCLIP Wound Clips, 9 mm | BD Biosciences | 427631 | |
AUTOCLIP Wound Clip Applier | BD Biosciences | 427630 | |
CellMask™ Deep Red | Thermo Fisher Scientific | C10046 | plasma membrane stain |
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