利剑出鞘----新方法助力外泌体研究

景杰编者按:外泌体是一类细胞分泌的膜性囊泡小体,其直径通常为30-100nm。最新的研究表明,外泌体形成

邹文安邹文安2025-07-02
利剑出鞘----新方法助力外泌体研究


景杰编者按:外泌体是一类细胞分泌的膜性囊泡小体,其直径通常为30-100 nm。 最新的研究表明,外泌体形成了一种特殊的细胞间信息传递系统,而且外泌体蛋白可以作为疾病标志物,因此逐渐成为研究的热点。目前要检测样本中外泌体需要进行分离,但目前分离方法多是基于密度梯度离心,存在耗时、低效等缺点,严重制约了该领域的发展。目前,Nature biomedical engineering同期发表了两篇对血液中外泌体进行定量分析的文章:一篇是利用磁珠高效分离外泌体;另一篇是无需分离外泌体,直接利用芯片对相关外泌体进行定量。上述方法无疑会极大促进外泌体研究。景杰生物作为全球蛋白质及翻译后修饰的领跑者,可以为您提供一整套常规蛋白质组学及修饰组学研究的解决方案,同时还能为您提供高灵敏度的修饰类泛抗体,助力您的研究工作。


关键词:胞外囊泡、外泌体、外泌体提取分离、蛋白质组


研究思路和成果:

外泌体是一种由细胞分泌的膜性囊泡小体,其直径通常为30-100 nm。外泌体广泛存在于各种体液中,可携带蛋白质、脂类、核酸(miRNAs,ncRNAs)等多种生物功能大分子。目前研究表明外泌体形成特殊的细胞间信息传递系统,不仅影响细胞的生理状态,而且还与多种疾病的发生与发展密切相关。


外泌体具有磷脂双分子膜结构,导致其沉降系数和蛋白质聚集体不同。因此常利用密度梯度离心对其进行分离,但是目前的方法存在耗时长、效率低等缺点。这里两篇文章介绍了两种检测血液外泌体对思路:第一种是无需分离外泌体,通过检查外泌体表面特异性膜蛋白对其进行定量。利用该方法可以对1微升血液样品中外泌体进行定量分析(图 1)。


图1. 利用lipid-nanoprobe方法对微量血液样本中外泌体进行检查。芯片上预先固定anti-CD81抗体,然后将血液样本加到芯片上。随后加入键合anti-CD63, anti-CD9抗体的纳米颗粒,最后利用相邻金纳米颗粒的互作产生的光来检测外泌体。


第二种思路是首先快速、高效分离出外泌体。作者首先合成一种biotin标记的甘油三酯,该化合物可以掺入到外泌体磷脂双分子层中,随后可以利用streptavidin对biotin标记的外泌体进行富集,相比之前梯度离心动辄几个小时的冗长过程,该方法只需要15分钟;并且因为是基于抗体的亲和层析,新方法的特异性更高 (图 2)。


图 2, 利用磁珠法快速分离样本中的外泌体。合成biotin标记的甘油三酯,该化合物可以掺入到外泌体磷脂双分子层中,随后可以利用avidin结合的磁珠对biotin标记的外泌体进行富集。


本文的作者,宾州州立大学的Yuan Wan在期刊的behind the paper介绍了其发明本方法的动机。在接手外泌体的课题后,首先就是从样本中提取外泌体。开始他们利用传统的方法尝试了数月,始终没能取得什么进展。于是不得不促使他们去开发新的方法。 



参考文献:

1. Kai Liang, et al. Nanoplasmonic quantification of tumour-derived extracellular vesicles in plasma microsamples for diagnosis and treatment monitoring. Nature Biomedical Engineering,1, 2017

2. Wan, Yuan, et al. Rapid magnetic isolation of extracellular vesicles via lipid-based nanoprobes. Nature Biomedical Engineering,1, 2017


景杰生物通过整合以组学为导向(包括基因蛋白质组学和组蛋白密码组学)的生物标志物发现、以生物标志物为导向的药物研发、以高质量抗体为基础的诊断试剂盒开发这三个环节,逐步构建起“疾病精准分层”、“精准药物研发”、“疾病精准诊断” 三位一体的精准医疗产业化发展的运作链条,从而为精准医疗产业化开创出一片广阔前景, 并开辟出一条可行路径。







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