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우리는 PKH 염료로 대식세포 유래 작은 세포외 소포를 라벨과 시험관 내 및 척수에서 그들의 upup을 관찰하는 프로토콜을 기술합니다.
작은 세포 외 소포 (sEV)는 모든 세포에 의해 분비되고 체액에 존재하는 50-150 nm 소포입니다. sEV는 RNA, 단백질 및 지질과 같은 생체 분자를 기증자에서 수용세포로 이송하여 세포 간의 주요 신호 중재자를 만듭니다. 중추 신경계 (CNS)에서 sEV는 신경 면역 상호 작용을 포함하여 세포 간 신호를 중재 할 수 있습니다. sEV 기능은 생체외 및 생체 내 모두 받는 사람 세포에서 표지된 sEV의 섭취량을 추적하여 연구할 수 있다. 이 논문은 PKH 멤브레인 염료를 사용하여 RAW 264.7 대식세포의 조건부 매체로부터 sEV의 라벨링을 설명합니다. 그것은 신경-2a 세포와 시험관내1 차 성상세포에 의해 여러 시간 지점에서 표지된 sEV의 다른 농도의 uptakes를 보여줍니다. 또한 마우스 척수 뉴런, 성상세포 및 공초점 현미경 검사법에 의해 시각화된 미세glia에서 내trathecally를 전달한 sEV의 섭취도 표시됩니다. 대표적인 결과는 척수로 성공적인 sEV 납품을 확인하는 것을 도울 수 있는 다른 세포에 의하여 sEV의 uptake에 있는 시간 의존적인 변이를 보여줍니다.
작은 세포 외 소포 (sEV)는 나노 크기, 50-150 nm의 크기 범위와 멤브레인 소포입니다. 그(것)들은 다중 vesicular 바디 (MVBs)에서 유래하고 플라즈마 막과 MVB의 융합에 세포에서 풀어 놓입니다. sEV는 miRNAs, mRNA, 단백질 및 생리활성 지질을 포함하고, 이 분자는 세포 간 세포 통신의 형태로 세포 사이 옮겨질 것입니다. sEV는 다양한 내막 경로에 의해 수신자 세포에 의해 내부화될 수 있으며, 수신자 세포에 의한 sEV의 이러한 포획은 EV와 표적 세포1모두에 대한 표면 분자의 인식에 의해 중재된다.
sEV는 수용체 세포의 분자 및 현상 변화를 유발할 수 있는 능력, 치료제로서의 유용성, 화물 분자 또는 약리학제의 운반선으로서의 잠재력으로 인해 관심을 얻고 있습니다. 그들의 작은 크기 때문에, sEV의 화상 진찰 및 추적은 특히 생체 내 연구 및 임상 설정에 도전적일 수 있습니다. 따라서 생체 내 및 생체 내 및 생체 내 추적을 지원하기 위해 라벨 및 이미지 sEV를 표시하고 이미지 sEV를개발하는 많은 방법이 개발되었다.
sEV 생체 분포및 표적 세포 상호 작용을 연구하는 가장 일반적인 기술은 형광염염료 분자3,4,5,6,7로라벨을 붙이는 것을 포함한다. 전기 는 처음에 일반적으로 이미지 세포에 사용 된 세포막 염료로 표시 되었다. 이 형광 염료는 일반적으로 sEV에 관심있는 지질 이중 층 또는 단백질을 얼룩. 몇몇 지방성 염료는 디르 (1,1′-디옥타데딜-3,3,3′,3′-테트라메틸린도트리카르보시아노니 오오드), DiL (1, 1′-dioctadecyl-3, 3, 3′, 3′-테트라메틸 인도카르보시아닌 과염소산염), 및 DiD (1, 1′-디옥타데킬-3, 3, 3′, 3′, 3′-테트라메틸 인도카르보시야닌 4-클로로벤젠술포네이트 소금)8,9,101.
PKH67 및 PKH26과 같은 다른 지방성 염료는, 고형성 극지 헤드 그룹과 어떤 지질 구조로 쉽게 상호 작용하고 장기 염료 보존 및 안정적인 형광12로이어지는 긴 알리파성 탄화수소 꼬리를 갖는다. PKH 염료는 또한 EV 라벨을 지정할 수 있으며, 이는 생체 내에서EV 속성의 연구를 할 수 있습니다13. 다른 많은 염료는 형광 현미경 검사법과 유동 세포종을 사용하여 외종을 관찰하는 데 사용되어 왔으며, 여기에는 지질 라벨염료14 및 카박스시플루오레세인 디아세테이트 succinimidyl ester(CFDA-SE)15,16 및 칼세옥 아세틸(AM)
CNS에 있는 다른 세포 사이 sEV 매개 한 교차토크의 연구 결과는 신경 염증성 및 신경 퇴행성 질환의 병인에 중요한 통찰력을 제공했다18. 예를 들어, 뉴런으로부터의 sEV는 베타 아밀로이드 펩타이드와 인광타우 단백질을 퍼뜨리고알츠하이머병(19)의발병에 도움을 주어 질 수 있다. 추가적으로, 적혈구에서 파생된 전기는 많은 양의 알파-시뉴클레인을 함유하고 있으며 혈액-뇌 장벽을 넘어파킨슨병증(20)에기여할 수 있다. sEV의 능력은 생리적 장벽을교차하고 표적 세포에 자신의 생체 분자를 전송하는 그들에게 CNS22에치료 약물을 전달하는 편리한 도구를 만든다.
척수에 있는 무수한 CNS 세포에 의하여 sEV upup를 시각화하는 것은 기계학 연구 및 각종 세포 근원에서 외인성 관리한 sEV의 치료 이득의 평가를 둘 다 가능하게 할 것입니다. 이 논문은 대식세포에서 파생된 sEV를 라벨로 지정하고 생체외에서 의 기생을 이미지하고 뉴런, 마이크로글리아 및 성상세포에 의해 요추 척수에서 생체내로 분류하여 시각화에 의한 sEV 전달을 질적으로 확인하는 방법을 설명합니다.
참고: 모든 절차는 실험실 동물의 치료 및 사용에 대한 NIH 가이드를 준수하여 수행되었으며 드렉셀 대학 의과 대학의 기관 동물 관리 및 사용 위원회의 승인을 받았습니다. 시간 임신 한 CD-1 마우스는 성상체 배양에 사용되었고, 모든 댐은 함침 후 15 일 수신되었다. 12주 된 C57BL/6 마우스는 생체 내 섭취 실험에 사용되었다.
1. RAW 264.7 대식세포로부터 의 대체 분리
2. sEV의 특성화
3. sEV 라벨링
4. 신경-2a 세포에 의한 sEV 섭취
5. 초등회 성상세포 문화
6. 성상세포에 의한 sEV 섭취
7. 면역형광
8. sEV의 생체 내 섭취
9. 면역 작용화학
원심분리를 통해 RAW 264.7 컨디셔닝 된 매체로부터 sEV를 분리한 후, NTA는 정제된 세프의 농도 및 크기 분포를 결정하는 데 사용되었다. RAW 264.7 유래 sEV의 평균 평균 크기는 140nm이고 피크 입자 크기는 121.8nm였으며, 빛 산란 측정에서 대부분의 검출 가능한 입자가 50-150 nm(그림1A)에서엑소좀 또는 sEV의 크기 범위 내에 떨어졌는 것을 확인하였다. 세포 외 소포 2018 (MISEV2018)
이 프로토콜에서, 우리는 PKH 염료와 sEV의 라벨링과 척수에 그들의 섭취량의 시각화를 보여주었습니다. PKH 리포필릭 형광염은 세포측정 및형광 현미경검사3,5,6,12,24,25를유동하여 세포 라벨링에 널리 사용된다. 상대적으로 긴 반감기 와 낮은 세포 독...
저자는 공개 할 이해 상충이 없습니다.
이 연구는 NIH NINDS R01NS102836및 펜실베니아 보건부 유니버설 연구 강화(CURE)의 보조금에 의해 지원되었으며, 시나 K. 아지트에게 수여되었습니다. 우리는 원고의 비판적 독서에 대한 박사 브래들리 내쉬 에게 감사드립니다.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Amicon Ultra 0.5 mL centrifugal filters | MilliporeSigma | Z677094 | |
Anti-Alix Antibody | Abcam | ab186429 | 1:1000 |
Anti-Calnexin Antibody | Abcam | Ab10286 | 1:1000 |
Anti-CD81 Antibody | Santa Cruz Biotechnology | sc-166029 | 1:1000 |
Anti-GAPDH Monoclonal Antibody (14C10) | Cell Signaling Technology | 2118 | 1:1000 |
Anti-Glial Fibrillary Acidic Protein Antibody | Sigma-Aldrich | MAB360 | 1:500 for IF; 1:1000 for IHC |
Anti-Iba1 Antibody | Wako | 019-19741 | 1:2000 |
Anti-MAP2A Antibody | Sigma-Aldrich | MAB378 | 1:500 |
Bovine Serum Albumin (BSA) | VWR | 0332 | |
Cell Strainer, 40 μm | VWR | 15-1040-1 | |
Centrifuge Tubes | Thermo Scientific | 3118-0050 | 12,000 x g |
Coverslip, 12-mm, #1.5 | Electron Microscopy Sciences | 72230-01 | |
Coverslip, 18-mm, #1.5 | Electron Microscopy Sciences | 72222-01 | |
DAPI | Sigma-Aldrich | D9542-1MG | 1 µg/mL |
DC Protein Assay | Bio-Rad | 500-0116 | |
Deoxyribonuclease I (DNAse I) | MilliporeSigma | D4513-1VL | |
Donkey Anti-Rabbit IgG H&L (HRP) | Abcam | ab16284 | 1:10000 |
Donkey Anti-Rabbit IgG H&L, Alexa Fluor 488 | Invitrogen | A-21206 | 1:500 |
Double Frosted Microscope Slides, #1 | Thermo Scientific | 12-552-5 | |
DPBS without Calcium and Magnesium | Corning | 21-031-CV | |
Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) | Corning | 10-013-CV | |
Exosome-Depleted Fetal Bovine Serum | Gibco | A27208-01 | |
Fetal Bovine Serum (FBS) | Corning | 35-011-CV | |
FluorChem M imaging system | ProteinSimple | ||
FV3000 Confocal Microscope | Olympus | ||
Goat Anti-Mouse IgG H&L (HRP) | Abcam | ab6789 | 1:10000 |
Goat Anti-Mouse IgG H&L, Alexa Fluor 488 | Invitrogen | A-11001 | 1:500 |
Goat Anti-Mouse IgG1, Alexa Fluor 594 | Invitrogen | A-21125 | |
Hank's Balanced Salt Solution (HBSS) | VWR | 02-0121 | |
HEPES | Gibco | 15630080 | |
HRP Substrate | Thermo Scientific | 34094 | |
Intercept blocking buffer, TBS | LI-COR Biosciences | 927-60001 | |
Laemmli SDS Sample Buffer | Alfa Aesar | AAJ61337AC | |
Micro Cover Glass, #1 | VWR | 48404-454 | |
Microm HM550 | Thermo Scientific | ||
NanoSight NS300 system | Malvern Panalytical | ||
NanoSight NTA 3.2 software | Malvern Panalytical | ||
Neuro-2a Cell Line | ATCC | CCL-131 | |
Normal Goat Serum | Vector Laboratories | S-1000 | |
O.C.T Compound | Sakura Finetek | 4583 | |
Papain | Worthington Biochemical Corporation | NC9597281 | |
Paraformaldehyde | Electron Microscopy Sciences | 19210 | |
Penicillin-Streptomycin | Gibco | 15140122 | |
PKH26 | Sigma-Aldrich | MINI26-1KT | |
PKH67 | Sigma-Aldrich | MINI67-1KT | |
Protease Inhibitor Cocktail | Thermo Scientific | 1862209 | |
PVDF Transfer Membrane | MDI | SVFX8302XXXX101 | |
RAW 267.4 Cell Line | ATCC | TIB-71 | |
RIPA Buffer | Sigma-Aldrich | R0278 | |
Sodium Chloride | AMRESCO | 0241-2.5KG | |
Superfrost Plus Gold Slides | Thermo Scientific | 15-188-48 | adhesive slides |
T-75 Flasks | Corning | 431464U | |
Tecnai 12 Digital Transmission Electron Microscope | FEI Company | ||
TEM Grids | Electron Microscopy Sciences | FSF300-cu | |
Tris-Glycine Protein Gel, 12% | Invitrogen | XP00120BOX | |
Tris-Glycine SDS Running Buffer | Invitrogen | LC26755 | |
Tris-Glycine Transfer Buffer | Invitrogen | LC3675 | |
TrypLE Express | cell dissociation enzyme | ||
Triton X-100 | Acros Organics | 327371000 | |
Trypsin, 0.25% | Corning | 25-053-CL | |
Tween 20 | |||
Ultracentrifuge Tubes | Beckman | 344058 | 110,000 x g |
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