作者:Dong-ki Kim et al.
发表日期:2016年1月
发表期刊:PNAS
研究背景
细胞分泌的外泌体是一种非常有吸引力的新型疗法,但是这个领域的发展却受到了多个方面的限制:外泌体的质量受分泌外泌体的细胞类型和细胞所处生理状态的影响;用来分离外泌体的方法难以放大;没有有效的外泌体有效性检测方法。
在本篇文章中,我们使用人类间充质干细胞/基质细胞产生的外泌体解决了以上这些问题。这些细胞在无蛋白培养基中生长时产生外泌体。首先通过生物标志物对间充质干细胞调节炎症的潜力进行预筛选。为了保证细胞生长有一个稳定的环境,将这些细胞在化学限定的无蛋白培养基中培育,然后用可以放大的层析方法分离这些外泌体,同时开发了一种可以进行体内有效性检测的方法,用来判断细胞在抑制小鼠外伤性脑损伤(TBI)后神经炎方面的功效。研究者使用莫里斯水迷宫测试证明了从 MSCs中分离出的 EVs 在 TBI 小鼠模型中的有效治疗作用。此外,证明分离出来的外泌体与TBI孵育后短时间内即可发生融合,并在一个月后挽救了模式分离和空间学习障碍。
实验方法
已有的外泌体分离方法基本都是用离心法等,无法进行放大生产,为了满足放大需求,我们开发了层析的方法来进行外泌体的分离,以满足后续放大的需求。在小规模测试时,将样品分别过阳离子交换Express S和阴离子交换Express Q,然后将洗脱的组分跑SDS银染胶。发现大部分蛋白结合阴离子交换介质,基本没有蛋白结合阳离子交换介质。因此在放大规模时采用阴离子交换的方法进行纯化。
- 细胞预处理
首先将收获的培养基(约1.2 L)通过冻融的方式破碎,然后2500 g/min离心15 min去除细胞碎片。 - 阴离子交换层析
取上清在室温条件下过阴离子交换柱,柱子先用含50 mM Tris pH 8.0,50 mM NaCl的buffer进行平衡。以4 mL/min的流速上样,上完样后先用10倍柱体积的平衡buffer进行柱子的平衡,然后用含50 mM Tris pH 8.0,500 mM NaCl的洗脱buffer洗25个柱体积。收集蛋白峰(含CD63),然后将样品储存在4℃或-20℃。
结果证明通过层析的方式收集的样品比通过离心的方式得到的样品回收率更高,而且更节省时间。
产品信息
文献中所用的Express Q产品目前已停产,可以用其他带Q配基的离子交换产品如Capto Q,Capto Q ImpRes等进行外泌体的纯化。
类别 | 货号 | 产品名称 | 规格 |
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预装柱 | 29401107 | HiTrap Capto Q | 1 × 1 mL |
填料 | 17531610 | Capto Q | 25 mL |
预装柱 | 29400462 | HiTrap Capto Q ImpRes | 1 × 1 mL |
填料 | 17547010 | Capto Q ImpRes | 25 mL |