日立Hitachi超速離心如何助力腫瘤研究
腫瘤源的細(xì)胞外小囊泡(TEVs, Tumor-derived extracellular vesicles)通過(guò)在親代細(xì)胞和受體細(xì)胞之間傳遞功能性生物分子,從而在癌癥的進(jìn)展過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。
TEVs對(duì)于其他器官的影響已被不斷報(bào)道,這種效果主要是因?yàn)楸话獾纳锘钚晕镔|(zhì),包括脂質(zhì)體、蛋白質(zhì)、核酸和代謝物。一些研究解釋了TEVs的功能,包括腫瘤發(fā)生、轉(zhuǎn)移生態(tài)位的形成和影響免疫平衡。TEVs的分離對(duì)研究其生理功能及診斷和治療應(yīng)用具有重要意義。
近期,來(lái)自武漢大學(xué)的科研人員以小鼠原發(fā)性乳腺腫瘤細(xì)胞為研究對(duì)象,提出了一種高效分離TEVs的新方案。這一方案通過(guò)差速超速離心法,僅用時(shí)4小時(shí),就能從復(fù)雜的腫瘤細(xì)胞中提取出高純度的TEVs。這不僅為深入研究TEVs的生理功能提供了可能,也為癌癥的診斷和治療開(kāi)辟了新的思路:

該方案包括了組織分離、酶消化和離心三步,該方案同樣適用于從其他類型的實(shí)體瘤中提取EVs。
申明:執(zhí)行任何實(shí)驗(yàn)方案都需要遵守當(dāng)?shù)貦C(jī)構(gòu)關(guān)于實(shí)驗(yàn)室安全和倫理的指導(dǎo)方針。
選對(duì)離心方案:差速超速離心!TEVs 的“提純術(shù)”
在將腫瘤細(xì)胞組織切片、分離和酶消化之后,對(duì)于關(guān)鍵分離步驟——離心部分的操作,研究人員用時(shí)4小時(shí),通過(guò)多步差速離心的方式,依靠TEVs與雜質(zhì)顆粒在大小和密度等不同參數(shù)的差異,將其分離出來(lái)。
為了獲得較高純度的TEVs并盡量提高收率,研究人員在離心操作過(guò)程中還分享了一些實(shí)用技巧和建議:
第一步離心:Eppendorf 5810R離心機(jī),500 x g,20 min,4 ℃。
此步主要進(jìn)行組織顆粒及細(xì)胞的沉淀分離,保留上清液。
第二步離心:Eppendorf 5810R離心機(jī),3,000 x g,20 min,4 ℃。
此步目的是進(jìn)一步去除組織碎片,保留上清液。
第三步離心:Sigma 1-14K微型離心機(jī),10,000 x g,30 min,4 ℃。
此步的目的是去除較大細(xì)胞微泡(MVs)并富集小的TEVs,保留上清液。
取上清的操作要盡可能地快,以避免細(xì)胞沉淀再擴(kuò)散。
可以在沉淀上方留下少量上清,以避免干擾上清。
取出的上清液需要用0.22µm孔徑的針頭濾器過(guò)濾,此操作中控制擠壓過(guò)濾器的力度非常重要,因?yàn)橛昧μ罂赡軙?huì)導(dǎo)致也MVs穿過(guò)過(guò)濾器。
第四步離心:Hitachi Himac CP80WX超速離心機(jī),P50A3轉(zhuǎn)頭,110,000 x g, 70 min,4 ℃。
此步是為了收集小的TEVs,保留沉淀。
選用新的超速離心管,在裝樣之前,建議先用清水清洗離心管后再用ddH2O充分沖洗,因?yàn)楣茏觾?nèi)部的涂層會(huì)粘附TEVs并阻礙其沉淀。
可選操作:如果需要進(jìn)一步純化TEVs顆粒,可以將TEVs顆粒在2.5 mL PBS中重懸,然后將樣品緩慢加到0.5 mL蔗糖/重水墊液層之上,然后110,000 x g, 70 min,4 ℃離心。
第五步離心:Hitachi Himac CP80WX超速離心機(jī),P50A3轉(zhuǎn)頭,110,000 x g, 70 min,4 ℃。
此步是將前步沉淀在1 mL PBS中重懸后再次離心,將TEVs顆粒進(jìn)一步純化,保留沉淀。
離心后吸除上清時(shí),建議在TEVs沉淀的對(duì)面進(jìn)行操作,避免影響TEV沉淀。
經(jīng)過(guò)上述操作之后,將最后所得的TEVs沉淀在冰冷的無(wú)菌PBS緩沖液中重懸,即可作為透射電鏡、免疫印跡和納米流式細(xì)胞術(shù)的測(cè)試樣品,可以對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的鑒定和研究。
差速離心法分離TEVs是一種高效且高產(chǎn)的方法。然而與密度梯度離心、尺寸排阻層析、免疫沉淀和超濾等其他分離技術(shù)相比,該方法也存在一定的局限性。
差速離心操作相對(duì)簡(jiǎn)單,但并不適合一些痕量和珍貴樣品的研究。
對(duì)于組織樣品,使用過(guò)濾裝置進(jìn)行過(guò)濾操作是必不可少的,因?yàn)橄M織的成分包括一些復(fù)雜的囊泡干擾物,比如蛋白聚合物、細(xì)胞碎片和微生物。這些物質(zhì)與TEVs尺寸相近,如果不進(jìn)行過(guò)濾,將嚴(yán)重干擾TEVs后續(xù)的鑒定和生物學(xué)功能的研究。
過(guò)濾操作也會(huì)影響TEVs的濃度,導(dǎo)致其產(chǎn)量下降。
本文所描述的EV分離方案針對(duì)乳腺癌(BC)細(xì)胞異位移植瘤進(jìn)行了優(yōu)化,并將小鼠三陰BC(4T1)異位移植瘤作為實(shí)驗(yàn)?zāi)P瓦M(jìn)行了展示,在操作過(guò)程中也分享了一些可以獲得高純度EV和使收率最大化的實(shí)用技巧,對(duì)于其他類型的癌細(xì)胞異位移植瘤模型也具有參考價(jià)值。
CP-NX 系列超速離心機(jī)助力外泌體純化
日立HitachiCP-NX 系列超速離心機(jī)(本文 CP80WX 是上一代機(jī)型)憑借其出色的性能,可實(shí)現(xiàn)細(xì)胞外囊泡的精細(xì)純化。
隨著科研技術(shù)的不斷進(jìn)步和腫瘤研究的深入發(fā)展,相信 Hitachi 超速離心機(jī)將在未來(lái)的癌癥診斷和治療中發(fā)揮更加重要的作用。