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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:
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;
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)
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。
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;
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 | 溶液体积 | 总蛋白量 | 外泌体相对纯度 |
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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