外泌體(Exosomes),一種40-160nm的細(xì)胞外囊泡(extracellular vesicles,EVs),來源于多囊泡體(MVB)。多囊泡體與質(zhì)膜融合后,外泌體被釋放到細(xì)胞外。外泌體運(yùn)輸?shù)鞍踪|(zhì)、脂質(zhì)、核酸和糖,在細(xì)胞間通訊中發(fā)揮重要作用。
圖1 細(xì)胞外囊泡
自2013年外泌體領(lǐng)域科學(xué)家獲得諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng),外泌體在各個(gè)領(lǐng)域的作用都被深入研究。癌癥、心血管、免疫學(xué)、體外診斷,隨處可見外泌體身影,它在美容行業(yè)的應(yīng)用也不可小覷。
小優(yōu)給大家推薦過許多外泌體提取方法和試劑、外泌體miRNA知識(shí)。想必超速離心、密度梯度離心、沉淀法、膜親和法、免疫磁珠、分子排阻、超濾這些提取方法大家都十分了解。
這次來講一下外泌體的鑒定過程中,WB實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)和結(jié)果判斷吧。
我們知道,外泌體表面蛋白包括四萜類、整合素、免疫調(diào)節(jié)蛋白等,CD9、CD81、CD63、flotilin、TSG101、神經(jīng)酰胺等常用作外泌體標(biāo)記的蛋白質(zhì)。不過,在不同細(xì)胞中,它們的含量和表現(xiàn)也不盡相同。那么,在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)中,它們的結(jié)果都是怎樣的呢?
圖2 外泌體標(biāo)志物
Tsg101
Tsg101最初作為腫瘤抑制因子和負(fù)生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑被研究者發(fā)現(xiàn),是轉(zhuǎn)運(yùn)所需的內(nèi)體分選復(fù)合體(ESCRT-I)的關(guān)鍵成分,參與多囊泡體的生物發(fā)生、外泌體分泌。因此被定為外泌體的標(biāo)志物之一。
圖3 外泌體與全細(xì)胞裂解液中TSG101、ALIX蛋白表達(dá)情況
CD9、CD63和CD81
CD9、CD63和CD81屬于四萜類化合物,其特征是四個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域和兩個(gè)細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域中最大的一個(gè)結(jié)構(gòu)域中的特定折疊。所有細(xì)胞類型和組織都表達(dá)四萜蛋白的可變組合,其中一些主要存在于質(zhì)膜上,如CD9;有些則存在于細(xì)胞內(nèi),如CD63。這類蛋白被認(rèn)為是外泌體的特異性標(biāo)記。然而,有文獻(xiàn)報(bào)道,這些蛋白質(zhì)現(xiàn)在也已在凋亡小體和微泡中觀察到。
研究人員用MCF細(xì)胞做了實(shí)驗(yàn),分析了它們?cè)贓Vs中的相對(duì)富集,即它們?cè)贓Vs中相對(duì)于其細(xì)胞表達(dá)水平的比例。CD63的富集度比CD9低3倍,CD81的富集度平均比CD9高約2倍。與CD63相比,CD9和CD81主要定位在質(zhì)膜上,細(xì)胞內(nèi)定位很少。
圖4 CD9、CD63和CD81在相同細(xì)胞的表達(dá)情況對(duì)比
Calnexin
Calnexin是一種I型整合內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜蛋白,通常位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和胞質(zhì)溶膠之間。Calnexin陰性被看作獲得較純的外泌體的條件之一。
我們經(jīng)常會(huì)看到這樣的報(bào)道。CD63和CD81在OM-MSC外泌體中組成性表達(dá),并且在外泌體部分中更豐富。在OM MSC衍生的外泌體中未檢測(cè)到陰性外泌體標(biāo)記物calnexin。
圖5 外泌體中calnexin陰性
但也有例外。
WB結(jié)果顯示,外泌體標(biāo)記蛋白CD63和TSGl01在EMS(子宮內(nèi)膜異位癥)外泌體和NHS(正常人樣本)外泌體中均大量表達(dá)。在NHS外泌體中未檢測(cè)到陰性標(biāo)記蛋白Calnexin。在EMS外泌體中檢測(cè)到少量Calnexin。而我們可以看到,CD63在不同樣本中條帶位置也有細(xì)微的差異。
圖6 EMS的外泌體檢測(cè)到Calnexin
GM130
GM130是一種高爾基體骨架蛋白,與高爾基體膜緊密結(jié)合。研究者提取MSC外泌體,發(fā)現(xiàn)ALIX和CD63存在于EM中。而細(xì)胞色素c、GM130和calnexin在細(xì)胞裂解物中得到證實(shí),但在EM中沒有。
圖7 MSC的外泌體標(biāo)志物
以上就是用WB鑒定外泌體中最常檢測(cè)的指標(biāo)了,大家可要注意下面這些點(diǎn)呀。
01 選擇合適的陰陽標(biāo)志物作為對(duì)照
例如:檢測(cè)Tsg101、CD9、CD63、CD81其中2-3個(gè);Calnexin、GM130其中1個(gè),確定外泌體的濃度和純度。
02 與全細(xì)胞裂解物做對(duì)比
Tsg101、CD9、CD63、CD81這些蛋白也存在于其它細(xì)胞膜或細(xì)胞質(zhì),但與外泌體中的含量有差異。通過對(duì)比,不僅可以鑒定外泌體,也可以發(fā)現(xiàn)這些指標(biāo)在發(fā)生病變的細(xì)胞中的變化。
03 條帶位置判斷
對(duì)比發(fā)現(xiàn),即使來源相同細(xì)胞的細(xì)胞器和外泌體,檢測(cè)到的Tsg101、CD63等指標(biāo)的表觀分子量也有所不同。尤其對(duì)于CD9、CD63、CD81這些膜蛋白,要放多裁一點(diǎn)膜來觀察它們是否發(fā)生糖基化條帶上移。
參考文獻(xiàn):
María Yáñez-Mó,Pia R.-M. Siljander,Zoraida Andreu et al. Biological properties of extracellular vesicles and their physiological functions. J Extracell Vesicles(2015)4:27066.
Raghu Kalluri, Valerie S. LeBleu. The biology, function, and biomedical applications of exosomes (2020) 367(6478): eaau6977.
部分相關(guān)產(chǎn)品:
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產(chǎn)品名稱
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貨號(hào)
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Exosomal Marker Antibody Sampler Kit
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74220
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