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【技术经验】如何提高血液样品中外泌体的提取纯度

已有 4245 次阅读 2022-11-6 20:41 |系统分类:科研笔记

实验背景:

血清血浆样本中含有大量的蛋白、脂类等物质,并且因来源的不同会存在较大的差异(粘稠度、颜色、PH值等),在外泌体提取过程中往往难以获得高纯度外泌体。

实验目的:

通过对血液样品(血清或者血浆)进行不同倍数的稀释后,提取外泌体,检测外泌体的纯度变化。

实验材料:

1,         血浆(选择原因:血浆成分较血清更为复杂,杂质物更多)

2,         血浆血清外泌体提取试剂盒(Umibio,UR52136)

样品预处理:

1,取样:从冰箱取出血浆样品后,于25℃水浴中进行解冻,将完全融化后的样品置于冰上;

2,样品初始用量:准备2.5mL 血浆样品;

3,离心去细胞碎片:将样品转移至离心管中,于4℃以3000 g 离心10 min,去除样品中的细胞碎片;

4,上清液转移:去除细胞碎片的离心上清液转移到新的离心管中;

5,离心去杂质:转移后的上清液于4℃以10000g 离心10 min,去除样品中杂质,将离心后的上清液转移至新的离心管中。

外泌体的提取:

1,      上清液预处理:在去除杂质的离心上清液中先加入预冷的1×PBS 进行稀释,再加入BloodPureExo Solution (BPS);具体的加入剂量如下:

微信图片_20221106204353.png

2,      溶液混合:加入BPS 试剂后将离心管盖紧,通过涡旋振荡器混匀1 min,再放置于4℃静置2 h; 


微信图片_20221106203233.png

3,      沉淀外泌体:取出装有混合液的离心管于4℃以10,000 g 离心60 min,弃上清,沉淀中富含外泌体颗粒;(注:尽可能吸净上清液)

微信图片_20221106203216.png

4,      外泌体重悬:取200 ul 1×PBS 均匀吹打离心沉淀物,待其溶解后,将重悬液转移至新的1.5 mL 离心管中;

5,      收获外泌体颗粒:将含有重悬液的1.5 mL离心管于4℃以12000 g 离心2 min,保留上清液,该上清液中富含外泌体颗粒。

微信图片_20221106203620.png

外泌体的纯化:

1, 纯化外泌体:将收获的外泌体颗粒粗品转入Exosome Purification Filter(EPF 柱)上室中,于4℃以3000 g 离心10 min,离心后收集EPF柱管底的液体,此液体即为纯化后的外泌体颗粒;

微信图片_20221106203303.png

2, 外泌体的保存:纯化后的外泌体以50-100μL 进行分装保存于-80℃低温冰箱中,以备后继实验使用。

外泌体检测

针对本次的外泌体测试样品,通过BCA和NTA的方法检测外泌体的总蛋白浓度、颗粒数量、颗粒分布,计算相对纯度(颗粒数量/蛋白量)。

相关方法学省略。

 

检测结果

1,      颗粒浓度检测结果:

分组

浓度(Particles / mL)

重复1

重复2

重复3

均值

SD

A

5.90E+10

6.10E+10

5.50E+10

5.83E+10

3.06E+09

B

4.50E+10

4.60E+10

4.10E+10

4.40E+10

2.65E+09

C

4.30E+10

4.70E+10

4.10E+10

4.37E+10

3.06E+09

D

6.60E+10

5.80E+10

6.00E+10

6.13E+10

4.16E+09

2,      颗粒分布检测结果:

分组

粒径主峰(nm)

重复1

重复2

重复3

均值

SD

A

132.9

128.8

133.3

131.7

2.5

B

130.7

127.2

129.4

129.1

1.8

C

124.7

124.3

128.7

125.9

2.4

D

125.8

126.6

122.4

124.9

2.2

3,      蛋白浓度和相对纯度结果

分组

BCA浓度
  (mg/ml)

溶液体积
  mL

总蛋白量
  mg

外泌体相对纯度
  (Particles/mg)

A

49.90

0.2

9.98

1.17E+09

B

36.82

0.2

7.36

1.20E+09

C

24.36

0.2

4.87

1.79E+09

D

19.14

0.2

3.83

3.20E+09

结果分析

1,      本次实验中通过对血浆样品进行了不同倍数的PBS稀释,其中A组为4倍稀释,B组为6倍稀释,C组为10倍稀释,D组为20倍稀释;

2,      外泌体终产物随着样品稀释倍数的增加其蛋白总量随之降低;(A: 9.98mgàB: 7.36mgàC: 4.87mgàD: 3.83mg

3,      通过计算单位质量对应的外泌体的颗粒数评价外泌体的纯度,随着稀释倍数的增加,外泌体的纯度也在增加;

(A:1.17E+09àB:1.20E+09àC:1.79E+09 àD:3.20E+09  Particles/mg

实验结论:

     PBS稀释血浆样品后,可增加的血浆中的蛋白溶解度,因此在外泌体提取纯化过程中可以去除更多的杂蛋白。

通过PBS稀释血浆样品,可提高外泌体的纯度,随着稀释倍数的增加,外泌体纯度也随之提升,但是于此同时,外泌体的产量随之下降。

建     议:

1,      针对电镜、NTA的检测,需要高纯的外泌体,因此可以适当增加血样的稀释倍数,推荐10-20倍的PBS稀释;

2,      针对外泌体的蛋白、RNA相关的检测,推荐进行4-6倍的PBS稀释。



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