一文读懂!Chromrose®CL6B如何助力外泌体纯化?
作为天然的物质与信息传递系统,外泌体在免疫应答、抗原提呈、细胞迁移/分化/凋亡、炎症反应、肿瘤微环境调节等生理病理过程中发挥着重大作用。其包裹的分子物质可避免被体液中的酶降解,同时良好的生物相容性以及可跨越生理屏障(如血脑屏障)的能力,均使外泌体在疾病诊断、治疗和药物/基因递送等领域具有广阔的研发价值和应用前景。
然而,由于来源、尺寸、内容物和功能均具有异质性,外泌体的有效分离和放大生产一直面临巨大挑战。
外泌体:微观世界的“信息快递员”
外泌体是由细胞分泌而来的微小囊泡,是由脂质双分子层包裹的纳米颗粒,呈圆形或杯状结构,直径在30~200 nm左右,常见 40~100 nm。
外泌体携带多种蛋白质(e.g. 细胞骨架蛋白、 代谢酶、信号转导分子、热激蛋白 HSP70/ HSP90、四次跨膜蛋白CD19/CD63/CD81/ CD82)、脂类与核酸(e.g. DNA 、mRNA 、 microRNA 、ncRNA)等重要信息,主要负责细胞间的物质运输和信息传递。
Figure 1. 外泌体的结构和作⽤
“信息快递员”的诞生与传递
⼏乎所有细胞都可以产⽣外泌体,如内⽪细胞、免疫细胞、神经元细胞、胚胎细胞、平滑肌细胞、间充质干细胞等。体液,包括⾎液、唾液、尿液、脑脊液、乳汁、胆汁等,也天然存在外泌体。
外泌体的产⽣源⾃细胞质膜的内吞作⽤。⾸先细胞膜通过胞吞作⽤内陷形成早期内体,并逐渐演变为成熟的晚期内体。之后内体通过内出芽的方式形成包含很多腔内囊泡的多囊泡体。多囊泡体与细胞质膜融合释放腔内囊泡,即为外泌体。
当外泌体由供体细胞分泌⾄受体细胞时,⼀般通过以下三种⽅式释放其携带的内含物来调控受体细胞的⽣物学活性。
• 靶细胞通过内吞作⽤摄⼊外泌体。
• 在细胞外基质中,外泌体膜蛋⽩被酶切后的碎⽚可以作为配体与细胞膜上的受体结合,从⽽激活靶细胞内的信号通路。
• 外泌体膜可以和靶细胞膜直接融合,非选择性地释放其所含的蛋⽩质、脂类、mRNA和microRNA等。
Figure 2. 外泌体的形成与分泌
外泌体纯化新利器:Chromrose®CL6B
凝胶过滤作为外泌体纯化的主流⽅法,可根据分⼦⼤⼩和形状进⾏⽣物样品的分离,操作简单温和,纯度较⾼,纯化后的外泌体结构完整,保持了⽣物学活性。
对于CL6B⽽⾔,其球蛋⽩分离范围为10~4000 KDa。外泌体尺⼨较⼤,在分⼦筛柱上流经距离较短,会先洗脱出峰,⽽宿主蛋⽩质、核酸、⾊素、盐离⼦等杂质在分⼦筛柱上流经距离不⼀,依次洗脱出峰。
Figure 3. CL6B凝胶过滤从⼈⾎清中分离细胞外囊泡
科诺赛⽣物⽣产的Chromrose ®CL6B是⼀款适⽤于外泌体纯化和分离的凝胶过滤层析介质。以交联的琼脂糖为基质,能承受较强的在位清洗,并可以⾼温消毒。物理化学稳定性⾼,适合含有有机溶剂的分离。
Table 1. Chromrose CL6B基本参数
应用案例:Chromrose®CL6B
样品:PSB细胞培养上清液
层析柱:HiQumn CXK10 26/1000
层析介质:Chromrose CL6B
上样量:4% CV
缓冲液:1xPBS pH 7.4
流速:2.6 mL/min
Figure 4. Chromrose CL6B凝胶过滤从PSB细胞培养上清液
中分离外泌体
根据层析图谱计算,通常上样洗脱至 0.3个柱 体积(CV)后开始出现第一个洗脱峰,应为外泌体组分,而最后一个洗脱峰在上样洗脱至 0.8~0.9 CV时开始出峰,在1.1~1.2 CV时洗脱 出峰结束。
层析图谱显示 ,凝胶过滤层析介质Chromrose®CL6B对于外泌体和蛋白质、核酸及其他小分子杂质具有较好的分离效果。但在分离前,建议样品先用 10kDa超滤离心管4000g离心浓缩,以便减小装柱及上样体积,节省耗材和时间成本。
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参考⽂献
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