超速离心是先通过低速离心去除细胞和细胞凋亡碎片,再通过超高速去除大囊泡和沉淀外泌体。此方法耗时耗力,往往需要8-30个小时;且需要大量的起始材料和超速离心机⌄产量不高。
650LP。
PKH26染料染色细胞膜可以用红色标记,效果十分显著,其中有543纳米的激光,它所采用的检测通道是650LP。
PKH26是一种黄橙色荧光染料,最大发射波长为567纳米。它可以与其他染料一起用于多色分析。PKH26相当稳定,PKH26标记的细胞可在染色后100天内通过显微镜或流式细胞仪进行研究。
外泌体——是一类有细胞释放的细胞外囊泡。外泌体的特点见正文。
细胞外囊泡——简称EV,是由细胞释放的各种具有膜结构的囊泡结构统称,这些囊泡的直径可以从30、40nm到8、9um。细胞外囊泡有不同的亚群,而目前研究最火热的是外泌体这个亚群。
然而由于目前很难纯化到非常纯的外泌体亚群,人们纯化到的通常是直径小于200nm的囊泡,因此越来越多的人开始称之为sEV(即 small extracellular vesicle,小细胞外囊泡)。为了严谨,所以今天我们也以细胞外囊泡来称呼这些膜泡结构。本文中没有特殊说明的情况下,细胞外囊泡主要指外泌体和微囊泡。
今天主要介绍内容包括细胞外囊泡的研究意义、细胞外囊泡的分类、细胞外囊泡含有的成分、细胞培养上清的制备、细胞外囊泡的保存、细胞外囊泡的鉴定实验要求。所有内容都参考目前已发表的综述,并非hzangs杜撰。所以请新朋友们放心学习。
细胞外囊泡的研究意义
目前,细胞外囊泡的功能还没有完全阐明。已有的报道认为它们能够调节宿主-病原体的相互作用,参与传染性和炎性疾、神经疾病和癌症等很多种疾病的病理过程,同时在正常的生理过程中也发挥着介导细胞间通讯的重要功能,已有文章报道细胞外囊泡在发育中也发挥着重要作用。细胞外囊泡在临床医学中也有十分光明的应用前景,主要是因为它们含有丰富的生物标志物,可用于监测临床状态,治疗反应,疾病进展等,同时由于它们具有递送生物分子的功能,因此它们还有发展成临床药物递送载体的潜力。
细胞外囊泡的分类
细胞外囊泡—这个词是由国际细胞外囊泡学会(ISEV)创造的术语,根据细胞外囊泡的生物合成或释放途径可以对囊泡进行分类:外泌体(exosomes)直径为30-150nm,起源于内吞途径,其密度约为1.11-1.19g mL-1;微粒/微囊泡(microparticles/microvesicles)直接从质膜释放,直径约100-1000nm;凋亡小体(apoptotic body/bleb)直径约为50nm-2μm,由细胞凋亡产生;肿瘤小泡(large oncosomes)直径约1-10μm,由肿瘤细胞释放产生;以及其他各种EV亚群。由于不同EV亚群的大小以及它们的所包含的生物分子存在差异,因此现在已经有几个小组开始表征EV亚群的组成。最近的论文声称,基于一般表面蛋白质组学分析或个别EV群体的转录谱,对细胞外囊泡进行了成功的亚群分类。目前可以通过差速离心、过滤、免疫亲和、层析、流式细胞分选、密度梯度离心选取不同密度区域等多种手段大致分离不同的细胞外囊泡亚群,但是这些方法都不能完全纯化到特定的亚群,分离到的通常是富集了某一个亚群同时带有其他细胞外囊泡亚群。
细胞外囊泡含有的成分
细胞外囊泡的组成成分并不是随机的,每一个细胞外囊泡都会携带特定的分子信息。 实际上,这些纳米尺寸的细胞外囊泡能够携带蛋白质,脂质,核酸和糖等生物活性分子在细胞间传递信号,并且其包装的独特分子构成决定了要传递给受体细胞的细胞外信号的类型。有一个复杂的分选系统来决定那些分子能够进入细胞外囊泡。
细胞培养上清的制备
目前有两个策略来制备细胞培养上清用于提取细胞外囊泡。使用去除细胞外囊泡的胎牛血清(FBS)培养基培养细胞和使用不含FBS的培养基培养细胞(血清饥饿细胞)。但是目前一些高水平的文章报道使用的方法通常是前者。另外,有些文章开始关注去除细胞外囊泡的胎牛血清中游离RNA对实验结果的影响,但是目前并没有形成共识。如果需要先储存培养上清,一定量后再用于细胞外囊泡分离,那需要预先去除体系中的死细胞和细胞碎片。
细胞外囊泡的保存
Lőrincz等人曾对中性粒细胞来源的细胞外囊泡做了不同条件的储存,之后再去分析这些囊泡的特性,他们发现虽然细胞外囊泡样品中囊泡数量和形态没有明显变化,但即使是储存在-20或-80摄氏度情况下的细胞外囊泡也存在磷酯酰丝氨酸外翻明显增多的情况;但他们同时也发现,尿液来源的细胞外囊泡并没有这些变化。Kalra等人分离了来自结直肠癌细胞的细胞外囊泡,不同条件保存一定时间后进行PKH67染色跟踪细胞外囊泡的摄取,分析发现这些囊泡依旧可以被细胞摄取。就目前的情况,学者们并未就储存条件对细胞外囊泡是否有影响达成共识。因此建议大家实验时分离细胞外囊泡后尽快用于实验,尽量减少储存过程。
细胞外囊泡的鉴定及实验要求
根据国际细胞外囊泡协会于2014年发表的一个指导手册(MISEV),鉴定外泌体首先需要通过WB来鉴定细胞外囊泡的标志蛋白是否存在于样品中,通过电子显微镜来观察样品中细胞外囊泡的形态特征,通过NTA等手段来分析样品中细胞外囊泡的群体特征(粒子浓度、直径分布等)。
今天就先介绍到这里。细胞外囊泡领域作为生物学研究中的一个新兴领域越来越受到学者和生物公司的关注,也有越来越多的研究报道出现。但是我们也要清楚的认识到该领域的研究技术依旧不完善,对细胞外囊泡的认识依旧不充分,细胞外囊泡研究依旧处于一个起始阶段,要走的路还很长。
前言
肝细胞癌(HCC)是世界上第五大常见癌症,以及全球癌症死亡的第五大原因。大部分HCC患者出现转移,其中肺转移的总体生存率约5.9月,无转移患者总体生存率约16.2月。肺转移在恶性肿瘤中的发病率约25%-30%,HCC患者发病率约41.6%-43.6%。
肿瘤细胞与相应微环境的相互作用以及基质细胞参与肿瘤进展的重要性。肿瘤的基质细胞有内皮细胞,纤维母细胞,肿瘤浸润的炎症细胞,这些细胞创造微环境,改善肿瘤细胞的特性,调控肿瘤的发展及对治疗的应答。研究表明,肿瘤相关的巨噬细胞(TAMs)可以加速肿瘤的发生、发展。巨噬细胞根据极化特性分为M1和M2型,M1型巨噬细胞能够分泌促炎症和免疫刺激因子,TAMs比较接近M2型巨噬细胞,可以激活产生Th2细胞因子。TAMs加速癌细胞转移以及癌细胞与TAMs对话的潜在机制有待进一步阐明。
外泌体是一种包含蛋白、核酸、脂质的微小囊泡,参与肿瘤微环境中不同类型细胞间的物质运输、信息传递。由于TAMs外泌体与肿瘤的研究是有限的,所以TAMs外泌体对肿瘤的发生发展和转移也需要进一步探索。
最近发表于Hepatology杂志(IF=14.679)的研究指出,肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)来源的外泌体介导CD11b/CD18蛋白转移到肿瘤细胞,可能增强了肝癌细胞迁移能力,为肿瘤转移机制提供新的见解。
◆ 技术路线 ◆
在这项研究中,研究人员获取120例肝癌vs. 癌旁,转移vs. 非转移临床样本,CD206、CD68在肝癌和HCC非转移组织样本中表达显著升高,且CD206、CD68高表达患者预后较差。
功能上,M2型巨噬细胞/M2型巨噬细胞条件培养基与肝癌细胞共培养,促进肝癌细胞的迁移和侵袭。
PKH26染色示踪肝癌细胞吞噬外泌体效率;M2型巨噬细胞来源外泌体(M1 exos)介导肝癌细胞迁移和侵袭;GW4869(外泌体抑制剂)逆转迁移和侵袭表型。
体内实验表明,巨噬细胞来源外泌体预处理肝癌细胞,尾静脉接种到小鼠。与对照、M1 exos相比,M2 exos组肺转移显著增强;GW4869可以逆转体内肺转移表型。另外,M2 exos组总体生存时间也显著降低。M2 exos增强HCC细胞侵袭能力,可能是巨噬细胞和肝癌细胞之间的一种新的信息传递模型。
蛋白质组学测序:M2 exos 组显著上调的蛋白有:FGL2,FABP4, CD37, ITGB2 (CD18 or β2 integrin), ITGB5, and ITGAM (CD11b or αM integrin)。体内和体外研究结果表明,CD18 、CD11b在M2 exo中高表达,可通过M2 exo传递到HCC细胞;CD18 、CD11b抗体阻断后迁移和侵袭能力也下调,小鼠存活时间延长。
前期研究结果表明,在肿瘤发生的初期,MMPs降解胞外基质介导肿瘤的侵袭和转移。研究者通过WB、qPCR、ELISA实验发现M2 exo处理的肝癌细胞中MMP-9表达上调,CD18 、CD11b抗体阻断后MMP-9表达量下调;MMP抑制剂(MMPi)或联合M2 exo处理肝癌细胞,其迁移和侵袭力下降;另外MMPi处理的肝癌细胞接种小鼠,肺转移数目显著降低。
总之,本研究阐明了M2 exo传递αMβ2到肝癌细胞,激活受体细胞表达MMP9,从而促进肝癌转移。
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说起冻龄美女你的脑海中第一个会想到谁?是青春可爱并且从小美到大的韩国演员宋慧乔,还是颜值和身材并存的杨幂?或者你还会想到哪一位与奶奶同辈但却可以一直保持20年前颜值高峰的“白素贞”赵雅芝?当然你可能还会想到哪位万千宅男的梦中情人“奶茶妹妹”章泽天。不过在这里值得说一句的是:现在20多岁的小姑娘皮肤好并不是她们多会保养,而是在年龄上占了非常大的优势,如果你到了40岁皮肤依旧可以像20多岁那样的话,那么才算得上真正的本事。现代很多女生都十分向往买一些昂贵的奢饰品,如包包、衣服,鞋子等等总觉得这些昂贵的奢饰品才能彰显自己高品质生活,但实际上我们的皮肤才是那个最容易出卖生活品质的罪魁祸首。
现在很多人自拍只要把美颜一开就会个个都宛如20岁,但是把美颜关了之后很多“东西”就会暴露出来,如鱼尾纹、抬头纹、法令纹等分分钟把你从梦幻世界拉回现实世界。其实从人的皮肤原理来分析:女性到了25岁之后,皮肤就会开始慢慢的走下坡路,如有骨骼支撑的皮肤会以每年0.02公分下垂,而没有骨骼支撑的皮肤每年会以0.06公分下垂,所以这也是为什么很多女性在25岁之后就会发现脸虽然还是自己的脸,但总会觉得没有以前那么精致了的原因。而为什么打开相机美颜功能40岁阿姨可以秒变20多小姐姐,其实很大的原因就是脸上皱纹没有了,然后皮肤也变得光滑、立体并且紧致了。
其实脸上的皱纹是最容易暴露女性的年龄的,皱纹和毛孔粗大、青春痘、粗糙等皮肤问题是有本质上的不同,女性的面部一旦出现有皱纹就意味着面部胶原蛋白不充足了,因为胶原蛋白的缺失使得无法去支撑皮肤,最后导致皮肤开始慢慢下垂,然后出现鱼尾纹、法令纹、木偶纹等,还有并伴随着胶原蛋白的流失一些皮肤问题也会随之而来,如常见的黑头、毛孔粗大和色斑等。肌肤的老化其实是一个群体的反应,通常都是有一个去引发多个,最后一点点把你推向“黄脸婆”的行列里面去。但如果你能让肌肤变得紧致起来、提升脸部轮廓、补充到足够的胶原蛋白,那么让你重回20岁的颜值巅峰也不是不可能的。今天我们就聊一聊今年在抗衰届很火的一个抗衰项目:外泌体。
首先外泌体是什么?
外泌体无疑是眼下生物科学领域最炙手可热的研究对象,它仅仅在几十年时间里就就在“囊泡运输”研究领域拿下了4次的诺贝尔生理学或医学奖,可以说得上是名副其实的“诺奖实力派”,在2013年的时候诺贝尔就授予美国科学家詹姆斯·罗思曼、兰迪·谢克曼和德国科学家托马斯·祖德霍夫生理医学奖,以此来表彰他们发现细胞的囊泡运输调控机制。
其实外泌体就好像是一位快递员,它主要是负责细胞之间的物质运输和信息传递,它从细胞阶段抗衰,传递运输营养或某种活性物质,发送抑制信号让炎症因子“闭麦”;其中发送促进信号可以加快细胞再生和胶原合成等让皮肤健康焕新。严格意义上来讲外秘体就是细胞的囊泡,它可以分泌出很多种细胞因子和大量的胶原因子,通常它的直径会在30-100纳米,简单来讲就是头发的千分之一,它可以自由的进入细胞的间隙(从表皮到真皮),外泌体作为细胞美容的升级版,它不仅克服了细胞的局限性,而且又可以设定明显的靶向性,为皮肤组织修复与改善开辟了新角度。
为什么抗衰需要外泌体?
衰老不是一天形成的。世界卫生组织说:“皮肤衰老的本质是细胞的衰老”。也就说所有的皮肤问题最终都会归结到细胞上,就拿皮肤的细胞来说:要是一个人的皮肤细胞出现了问题,那么会很容易出现以下这几种情况,一是炎症问题会造成细胞间的通讯中断,然后使得皮肤的自我调节功能无法正常工作。第二细胞一旦受损就很容易使得细胞的新陈代谢出现问题,如果细胞的生命周期变短后细胞分裂更新速度变得非常缓慢,这样一来就会随着人的年龄增长胞也会慢慢的“集体衰老”,而一旦衰老细胞会长时间累积起来后就会出现肌肤暗黄干燥、长皱纹等问题。
而能够直接调控细胞的外泌体就无疑是像拿到了影响细胞的关键钥匙,它会像一个小精灵一样利用细胞记忆去智能调控肌肤修复方向,并且激活自体细胞再生力和加强新陈代谢能力。而且外泌体作为细胞护肤的主要成分对多种细胞生理功能和代谢功能都能发挥生物调节作用,接着直接或间的去影响多种类型的细胞的生长、分裂、分化、扩增以及迁移。对那些受损细胞或失活细胞都进行一一的修复和唤醒工作,并且重建细胞屏障、激活皮肤细胞分化以及促进再生从源头上实现抗衰。此外还有研究表明:通过对细胞的整体应用可以在一定程度上恢复正常分泌的协调性,细胞的整体应用起到不单单是修复肌肤的作用,还能使得原有的肌肤和身体内环境变得年轻起到一个逆龄的效果,而这也是外泌体在美容领域备受很多明星青睐的原因。
什么是外泌体
人到中年,最难以启齿的矛盾便是脸上越来越多的皱纹和内心与日俱增的
“抗老需求”之间的矛盾。为了今天的容颜不被明天改变,什么玻尿酸、水光针甚至是干细胞美容,我都勇于“尝鲜”。而作为美容界的后起之秀——“外泌体”,我更是不愿错过。毕竟它虽然是近两年兴起的美容模式,但其发展历史也已经有40多年了,而它的美容功效更是有口皆碑,比干细胞美容有过之而无不及,一时间,关于外泌体美容的宣传铺天盖地,可谓是风头无两,颇有“江湖大佬”的地位。但也正因为如此,我们更要科学严谨的对待外泌体美容,了解它的原理,才能更好的应用它。
外泌体,从字面上看,就是细胞向外分泌的物体。科学释义是:细胞所分泌的直径为30~150nm的双层磷脂囊泡,主要功效成分包括蛋白质类物质及micRNA类核酸物质。
外泌体的作用机理
外泌体最大的功能便是人体的“通信兵”,它能在细胞间传递物质,从而调控受体细胞的功能及生物学行为。通俗的说,外泌体就好像一辆“细胞货拉拉”,装了自家一堆有用的东西(里面有miRNA,mRNA和lncRNA等小分子核酸,还有细胞因子等蛋白),然后分泌出细胞外,再接着进入另一个细胞,进行“卸货搬家”。
希吉亚外泌体分离方法
外泌体天然存在于血液、尿液、唾液、母乳和细胞培养基等生物体液中,希吉亚外泌体的分离方法有很多种,常用的有超速离心法、免疫磁珠法等。
Ø
超速离心法:超速离心法是大家最熟悉的一种分离方法,文献中应用最多且也是目前比较受到认可的方法。超速离心是先通过低速离心去除细胞和细胞凋亡碎片,再通过超高速去除大囊泡和沉淀外泌体。此方法耗时耗力,往往需要8-30个小时;且需要大量的起始材料和超速离心机;产量不高。
希吉亚外泌体美容机制
Ø
免疫磁珠法:利用外泌体表面特有的表面标记物(如CD63、CD9蛋白),用包被抗标记物抗体的磁珠与外泌体囊泡孵育后结合,即可将外泌体吸附并分离出来。该方法具有特异性高、操作简便、不影响外泌体形态完整等优点,但外泌体的生物活性易受pH和盐浓度影响,不利于下游实验。
促进细胞再生。外泌体可以有效刺激受体细胞,释放细胞活力,促进其再生和新生。因而可以帮助淡化祛除斑点,促使肌肤光亮细腻。
修复受损细胞。外泌体外泌体可以加速I型胶原和III型胶原的基因表达,促进成纤维细胞增殖、胶原合成,从而让帮助修复受损的肌肤屏障。而且它可以提高受损部位的修复能力和愈合能力。
抑制炎症产生。外泌体可以诱导巨噬细胞向M2型极化,从而降低了巨噬细胞诱发炎症反应的能力,从而抑制炎症。我们肌肤的很多问题都与肌底炎症有关,而外泌体可以通过抑制炎症来让肌肤从内而外的健康起来。
干细胞疗法围绕使用完整细胞来替代丢失的组织。相反,外泌体是与细胞分离的囊泡。外泌体促进恢复青春活力的方式是利用外泌体中携带的有效成分来帮助其他细胞。
干细胞和外泌体的另一个主要区别是前者仅从身体的特定部位获得,例如:骨髓、血液、脂肪组织。而外泌体,可以从几乎所有类型的细胞中获得。胎盘中也含有大量的外泌体。
通过上述科普,大家对外泌体美容一定有了更全面的认识
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