Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
Techniques describing a gradient procedure to separate exosomes from human immunodeficiency virus (HIV) particles are described. This procedure was used to isolate exosomes away from HIV particles in human plasma from HIV-infected individuals. The isolated exosomes were analyzed for cytokine/chemokine content.
Экзосомы небольшие пузырьки размером от 30 до 100 нм, которые выпускаются как конститутивно и после стимуляции из различных типов клеток. Их можно найти в ряде биологических жидкостей и, как известно, несут различные белки, липиды и молекул нуклеиновых кислот. Первоначально думали, чтобы быть немного больше, чем резервуары для сотовой мусора, роли регулирующих экзосом биологические процессы и в более заболеваний оценены.
Некоторые методы были описаны для выделения экзосомы из сотовой медиакультуры и биологических жидкостях. Из-за их небольшого размера и низкой плотности, дифференциального центрифугирования и / или ультрафильтрации являются наиболее часто используемые методы для выделения экзосома. Тем не менее, в плазме ВИЧ-1 инфицированных содержит как экзосомы и вирусные частицы ВИЧ, которые похожи по размеру и плотности. Таким образом, эффективность разделения экзосом от ВИЧ вирусных частиц в плазме крови человека былвызов.
Для решения это ограничение, мы разработали процедуру модифицированную Cantin др. др., 2008 для очистки экзосом из частиц ВИЧ в плазме крови человека. Градиенты скорости иодиксанола были использованы для разделения экзосомы из ВИЧ-1 частиц в плазме ВИЧ-1-инфицированных. Вирусные частицы были идентифицированы р24 ELISA. Экзосомы были определены на основе маркеров экзосома ацетилхолинэстеразы (АХЭ), и антигенов CD9, CD63, CD45 и. Наша процедура градиент дали экзосома препараты, свободные от вирусных частиц. Эффективная очистка экзосом из человеческой плазмы позволило нам изучить содержание плазмы крови экзосом и исследовать их иммунную модулирующее потенциал и другие биологические функции.
Эпидемия ВИЧ-1 по-прежнему имеет значительное влияние во всем мире. В 2013, примерно в 35 миллионов человек по всему миру, живущих с ВИЧ, и 2,1 млн из них были вновь инфицированных 1. Превентивные стратегии и расширение доступа к антиретровирусной терапии, было полезно в сокращении общего заражения ВИЧ. Тем не менее, отдельные группы населения по-прежнему испытывает подъемы в приобретении ВИЧ 1. Таким образом, существует необходимость в постоянных усилиях по борьбе с этой эпидемией.
Один из самых сильных предсказателей прогрессирования ВИЧ-инфекции является хроническая иммунная активация (ЦРУ) 2-10. Определено упорно высоких уровнях обнаруживаемых цитокинов и повышенных маркеров экспрессии на поверхности Т-лимфоцитов, ЦРУ было обусловлено: I) непрерывной дендритных клеток типа I IFN 11; (II) прямое иммунная активация обусловлен белков ВИЧ Tat, Nef и gp120 12; (III) Транслокация бактериальных белков в кишечнике связаны иммунных клеток 6. Тем не менее, точный механизм (ы), лежащий в основе хронической, системная активация иммунной ВИЧ-инфекции в еще предстоит в полной мере выяснены.
Наша исследовательская группа и др продемонстрировали роль в патогенезе экзосом ВИЧ 15-18. Наша группа установила, что белок Nef выводится из инфицированных клеток в экзосом 15, и exosomal Неф (exNef) присутствует в плазме ВИЧ-инфицированных лиц на уровне нг 18. Мы показали, что прохожего CD4 + Т-клетки подвергаются exNef привело активации индуцированной клеточной гибели, зависящей от CXCR4 пути 19, 20. Кроме того, моноцитов / макрофагов были резистентны к exNef-индуцированного апоптоза, но выставлены измененные клеточные функции и экспрессии цитокинов. Совсем недавно, наша группа, показанные экзосомы, выделенные из плазмы ВИЧ-инфицированных содержат множество провоспалительных цитокинов. Марихуанаrther, наивные одноядерные клетки периферической крови подвергаются плазмы крови экзосом от ВИЧ-инфицированных пациентов, вызванных выражение CD38 на клетках наивно и центральной памяти CD4 + и CD8 + Т. Это, вероятно, способствует системного воспаления и размножения вирусов через активацию 21 наблюдателем клеток, и предполагает, что экзосомы играют важную роль в патогенезе ВИЧ.
При исследовании роли экзосом в патогенезе ВИЧ-инфекции, одной из проблем является разработка методов эффективного отдельных экзосомы из частиц ВИЧ, сохраняя при этом содержание exosomal а также их функциональная иммунная способность модуляторный. Несколько методов были описаны для выделения экзосомы из культуры клеток и биологических жидкостях 22,23. Из-за их малого размера и низкой плотности (экзосомы плавать при плотности 1,15 - 1,19 г / мл), дифференциальное ультрацентрифугирования и / или ультрафильтрации являются наиболее часто используемые методы для изоляции экзосома 23.Тем не менее, ВИЧ-инфицированные клетки и культуральные супернатанты плазмы пациентов содержать как экзосомы и ВИЧ-1 вирусные частицы. Экзосомы и ВИЧ-1 частицы очень похожи по размеру и плотности. Кроме того, пользуясь выражением уникальных exosomal маркеров, таких как CD63, CD45, CD81 и, экзосомы были выделены с использованием методов улавливания иммуноаффинная 23. Эта процедура может отделить от вируса экзосом. Тем не менее, недостатком этого метода является жесткой привязанности антител к очищенных экзосом, которые могут помешать оценке иммуномодулирующим потенциалом экзосом в культуре.
Для преодоления этих ограничений, мы разработали процедуру очистки экзосом из частиц ВИЧ в плазме крови человека модифицированных с Cantin и коллегами, используя 22 градиентов скорости Иодиксанол. Экзосомы найдено отделить в низкой плотности / верхний фракции иодиксанола градиентов, тогда как вирусные частицы отделены в высоко-плотность / нижние фракции. Вирусные частицы были определены р24 ELISA и экзосомы были определены с использованием маркеров экзосома боль, CD9, CD63, CD45 и. Верхние фракции низкой плотности, собранные содержится экзосомы которые были отрицательными для заражения ВИЧ-1 р24. Эффективное очищение и разделение экзосом из частиц ВИЧ в плазме крови человека позволяет точно рассмотрении содержания экзосомы, полученных из человеческой плазмы, а также при исследовании их иммунной модулирующего потенциала и диагностическое и прогностическое значение экзосом в ВИЧ-1 патогенезе.
Общая схема процедуры выделения экзосом и очистки обеспечивается на рисунке 1. Цельная кровь была получена от здоровых доноров-добровольцев и у ВИЧ-инфицированных лиц, не получающих антиретровирусную theraoy лечащего Надежда клиника Университета Эмори и инфекционный программу заболевание системы здравоохранения Грейди в Атланте, штат Джорджия. Это исследование было одобрено институциональных наблюдательных советов Университета Эмори и Морхаус в Школе медицины. Все лица, участвующие в исследовании, дали письменное информированное согласие и.
1. Подготовка экзосомы из плазмы крови
2. Очистка экзосомы
3. Характеристика экзосома
4. Анализ на иммуномодулирующего потенциала
Экзосомы эффективно очищен от ВИЧ-1-инфицированных человеческой плазмы. Изоляты экзосомы, идентифицированные ацетилхолинэстеразы (AChE) активности, отделены в более низкую плотность фракций 1-3 в верхней части иодиксанола градиентов, тогда как вирусные частиц?...
Хронический активации иммунной (CIA) и истощение CD4 + Т-клеток являются двумя важными признаками инфекции ВИЧ-1. Они были созданы в качестве предсказателей для патогенеза, с ЦРУ является лучшим предиктором. Тем не менее, основные механизмы вождения хроническое системное иммунную активаци...
The authors declare that they have no competing financial interests.
We thank the following people: Jane Chu, Cameron Tran, James Lillard, Mafuz Khan, Masebonang Albert, Ken Rogers, and Syed A. Ali. Kateena Addae-Konadu was supported by UNCF/Merck Graduate Research Fellowship, American Medical Association Foundation, CRECD Grant 8R25MD007589-10, and NIH NIGMS MBRS Grant R25 GM058268. This work was supported by NIMHD grants 8G12MD007602, and 8U54MD007588, NIAID grant 1R21AI095150-01A1, Georgia Research Alliance grant GRA.VAC08.W, and Emory CFAR grant P30 A1050409.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
BD Vacutainer EDTA tubes (10ml) | Becton Dickinson | 368589 | pink top tubes |
Lymphoprep Ficoll reagent | Cosmo Bio | AXS-1114545 | |
Optiprep iodixanol reagent | Sigma | D1556 | |
14ml ultracentrifuge tubes | Beckman Coulter | 344060 | ultraclear tubes |
Gradient Former Model 485 | BIO-RAD | 165-4120 | |
Acetylthiocholine iodide | Sigma | 1480 | |
Benzoic Acid | Sigma | D8130 | |
Sodium Bicarbonate | Sigma | S5761 | |
Acetyl Cholinesterase | Sigma | C3389 | |
96-well clear microtiter plate | Medical Supply Partners | TR5003 | |
SpectraMax 190 microplate reader | Molecular Devices | 190 | Fluorescent plate reader |
Criterion Gel Electrophoresis Cell | BIO-RAD | 165-6001 | |
Transblot Gel | BIO-RAD | 170-3910 | |
Transfer Cell | |||
Tris-HCl Criterion precast gels | BIO-RAD | 567-1093 | |
Anti-CD45 antibody | Abcam | Ab10558 | |
CD63 Antibody (H-193) | Santa Cruz Biotech, Inc. | SC-15363 | |
CD9 Antibody (H-110) | Santa Cruz Biotech, Inc. | SC-9148 | |
Rabbit pAb p24 HIV-1 | ImmunoDX, LLC | 1303 | |
Nitrocellulose membrane | BIO-RAD | G1472430 | |
Tris Buffered Saline | BIO-RAD | 170-6435 | |
HRP-conjugated IgG (H+L) secondary antibody | Thermo Scientific | 31460 | Goat-Anti-Rabbit |
HRP-conjugated IgG (H+L) secondary antibody | Thermo Scientific | 31430 | Goat-Anti-Mouse |
Western Blotting Luminol Reagent | Santa Cruz Biotech, Inc. | SC-2048 | |
GE LAS-4010 Imager | GE Healthcare | LAS-4010 | |
Human Procarta Cytokine Immunoassay Kit | Affymetrix | N/A | Custom immunoassay panel |
Bio-Plex 200 Immunobead Reader | BIO-RAD | 171-000201 | |
Coulter Z2 Particle Counter | Beckman Coulter | 383552 | Cell counter |
Alexa Fluor 700-labeled anti-CD3 | BD Bioscience (UCHT1) | 300424 | |
APC/Cy7-labeled anti-CD4 | Biolegend (OKT4) | 317418 | |
PerCP-labeled anti-CD4 | BD Bioscience (RPA-T8) | 550631 | |
V450-labeled anti-CD8 | BD Bioscience (RPA-T8) | 560347 | |
Biotin-labeled anti-CD45RA | BD Bioscience (HI100) | 555487 | |
PE/Cy7-labeled anti-CD62L | Biolegend (DREG-56) | 304822 | |
PE/Cy5-labeled anti-CD38 | Biolegend (HIT2) | 303508 | |
APC/Cy7-labeled anti-HLADR | Biolegend (L243) | 307618 | |
PE-Texas Red-labeled anti-streptavidin | BD Bioscience | 551487 | |
PE/Cy5-labeled mouse IgG1K | Biolegend (MOPC-21) | 400116 | |
APC/Cy7-labeled mouse IgG2aK | Biolegend (MOPC-173) | 400229 |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены