细胞外囊泡外泌体分离柱

[align=center][img=,600,216]https://img1.17img.cn/17img/images/202403/uepic/0115a8aa-1863-4da0-bf05-5b02661ffb4e.jpg[/img][/align]近年来，细胞外囊泡 (Extracellular vesicles，EV)的研究热度正在持续增长，与EV相关的文献数量呈指数级增长，已成为生命科学和生物医学研究领域内的一大热点话题。前不久，国际细胞外囊泡学会（ISEV）发布了最新版的细胞外囊泡研究指南[color=#00b050][b]《Minimal information for studies of extracellular vesicles(MISEV2023): From basic to advanced approaches》[/b][/color]，在MISEV2014和MISEV2018版本基础上整合了来自ISEV专家工作组和1000多名研究人员的反馈意见，加强了研究设计和实验细节，并为新的应用领域提出了建议和指导。[color=#000000][b]MISEV2023重点对EV命名、样品收集和预处理、EV分离与浓缩、EV表征、EV研究技术方法、EV释放与摄取、EV功能研究、EV体内实验进行了介绍。[/b][/color]（文末附全文链接）[align=center][color=#c0504d][b][size=20px]关于ISEV和MISEV简介[/size][/b][/color][/align]MISEV指南由国际外囊泡协会(ISEV)编制，ISEV是研究和使用细胞外囊泡的科学家和临床医生的主要专业协会，通过其年会、专题研讨会和其他会议、同行评审期刊、在线学习平台以及与其他学会的合作，吸引了世界各地的不同研究人员群体。因此，ISEV具有独特的优势，可以指导制定和传播关于最佳实践指南和科学考虑的专家共识。MISEV 2014是ISEV发表的第一篇EV研究指南，旨在为EV研究提供可靠的支撑，MISEV 2018对EV研究发展过程中的方法和手段进行了深入的且批判性的评估，其中大部分内容至今仍然有效。而MISEV 2023与之前的版本一样，为EV研究人员提供了简明扼要的建议和指导，对 MISEV2018 中提出的要点进行了完善，并增加了对新发展领域的建议和指导。其目的是帮助EV研究和应用领域的从业人员针对每个EV来源、类型、研究问题或应用展开最佳实践。[align=center][b][size=20px][color=#c0504d]关于EV命名[/color][/size][/b][/align]MISEV 2023保留了MISEV 2018的EV定义，但删除了2018年使用的“自然释放”的用词（新定义：EV是指从细胞中释放出来的颗粒，由脂质双层分隔，并且不能自行复制，即不包含功能性细胞核），以避免排除了通过细胞培养生产的EV。一般来说，ISEV建议使用通用术语“EV”和该术语的扩展，而不是使用具有误导性的术语，如与难以确定的生物发生途径相关的“exosomes（外泌体）”和“ectosomes（核外颗粒体）”。这两个术语是与假定的生物发生途径有关，需要谨慎使用且需要有强有力的证据。术语“exosomes（外泌体）”是指通过多泡体（MVB）释放的来自细胞内部的EV，而术语ectosomes（核外颗粒体，又称微囊泡Microvesicle、微粒Microparticle）是指细胞膜出芽形成的EV。由于目前大多数EV分离技术不能富集由不同机制产生的EV，且没有外泌体、核外颗粒体或其他EV亚型的通用分子标记。因此，ISEV不鼓励使用基于生物发生的术语，除非对此类EV群体进行了专门的分离和表征。相关术语及定义：[align=center][img=,600,639]https://img1.17img.cn/17img/images/202403/uepic/dce5a128-4ecf-4c0c-ae0c-31e02862f1d1.jpg[/img][/align][align=center][b][size=20px][color=#c0504d]EV的收集和预处理[/color][/size][/b][/align]样本采集、预处理、储存等因素可能会对EV数量和质量造成影响，MISEV2023对需要注意的一些因素给出了建议。对于不同样本都适用的因素，给出了普适建议，另外也针对细胞培养物（cell culture‐conditioned medium，CCM）、细菌、血液、尿液、脑脊液、唾液、滑液、乳汁、实体组织共计9类EV来源样本的采集及处理给出了具体建议。[b]1.血液[/b]血液是EV研究中最常见的生物体液样本，但血液样本面临供体变化、分析前处理、血液中血细胞、血小板、脂蛋白及其他蛋白成分的影响。基于此，MISEV2023对血液样本的收集与处理给出了以下建议：? 相较于其他样本，供体对血液及血液EV的影响较大，因此当收集血液样本时，需详细的记录和报告。? 静脉采血应使用管径较大的采血针，以最大限度减少血小板活化和溶血。为减少细菌和皮肤细胞污染、避免组织因子介导的血小板活化，弃去少量抽到的血液是一种有效的做法（例如，人类抽血时丢弃前面的2-3 mL）。? 选用与下游分析兼容的采血管和抗凝剂。? 采血后，应避免过度摇晃和低温，并尽快处理为血浆或血清，以减少血小板激活和EV释放。? 制备血浆或血清时，应选择能够有效去除血小板但不影响EV的方法。若使用离心法，吸取上清时应从上向下吸上清液，并在沉淀上方保留一定量的血浆或血清，以免干扰沉淀导致血小板释放。? 血液EV的主要污染物/共分离物包括血小板、脂蛋白、溶血产物以及大量可溶性/聚集蛋白，检测时需说明任一污染物。[b]2.尿液[/b]尿液是继血液之后第二大用于EV研究的生物体液样本，可以通过非侵入性的方式连续获得大量样本。尿液EV (uEV)研究的挑战源于uEV的来源细胞不同，以及受到液体摄入量、采样时间、饮食、运动、年龄、性别、药物以及健康状况的影响。基于此，MISEV2023对尿液样本的收集与处理给出了以下建议：? 应使用无细胞尿液/无细胞的尿液生物库。? 在适当情况下，报告uEV污染物/共分离成分（THP、白蛋白、其他过滤到尿液中的蛋白）的去除方法和去除效果。? 为实现标准化，收集uEV和非EV尿液（如肌酐、PSA等）数据，用于估计绝对或相对排泄率。[b]3.细胞培养物[/b]MISEV2018针对CCM中提出的建议仍然有效，包括但不限于描述培养基的组成和制备，记录生产细胞的特征、细胞培养条件、物理或化学刺激物处理（如果有）、CCM收获的频率和时间间隔及方法、EV分离之前CCM的储存处理。如果细胞来源不是已建立的细胞系，则应报告采集和预培养条件，如酶消化。? 如使用血清或其他添加剂，需说明来源和用量。如果使用的添加剂已经去除了EV，需说明去除方法并评估去除程度（包括稀释，通过离心的方法去除EV时稀释可能是必要的）。? 应将非条件（空白）培养基作为对照进行处理和定性，以评估培养基本身对EV检测的影响。[b]4.细菌[/b]细菌EV和细菌来源的多样性，很难就样品类型、预处理、分离、收集和表征给出普适性建议。MISEV2023建议在处理细菌样本时需要注意以下事项：? 除其他培养参数外，细菌培养物收获时需说明细菌生长阶段。? 尽量缩短EV分离/浓缩前的储存时间，尤其是在样本未经过滤的情况下。? 当细菌EV样本来自体内或环境，应考虑宿主EV和环境中非目标EV的影响。? LPS（脂多糖）和LTA（脂磷壁酸）可分别作为革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌的EV通用标志物，但在许多特定细菌物种中，该特定标志物仍然不可用。? 细菌EV的非囊泡共分离物可能包括毛、鞭毛、噬菌体和蛋白质、脂蛋白和核蛋白复合物。MISEV2023的建议旨在提高EV研究的严谨性、可重复性和透明度，帮助细胞外囊泡研究和应用领域的从业者根据EV来源、EV类型、研究内容、应用方向选择或制定最佳实践方案。[color=#191b1f]需要说明的是，[/color]MISEV2023的内容建立在MISEV2014和MISEV2018的基础之上，前两份指南中的指导建议很大程度上仍然有效，读者在参阅MISEV2023时应结合之前的文件。[color=#191b1f]下表列出了可供参考的文章：[/color][align=center][img=1.png,600,330]https://img1.17img.cn/17img/images/202403/uepic/1b5a57a4-f9c7-4abe-ac48-423a3c72de9f.jpg[/img][/align]参考：1.[i]权威发布！细胞外囊泡研究国际指南MISEV2023[/i] 2.[i]干货分享|外泌体研究红宝书—MISEV 2023解读（一）[/i] 3.[i]MISEV2023解读：全面认识细胞外囊泡[/i]附全文：[img]https://img1.17img.cn/17img/images/202101/pic/80056faa-b411-482e-9e52-14210fe10051.gif[/img][url=https://img1.17img.cn/17img/files/202403/attachment/07210f6f-ba10-4594-a029-01fcb39d3d64.pdf]J of Extracellular Vesicle - 2024 - Welsh - Minimal information for studies of extracellular vesicles MISEV2023 From.pdf[/url][来源：仪器信息网] 未经授权不得转载[align=right][/align]

何为细胞外泌体？　　外泌体最早发现于体外培养的绵羊红细胞上清液中，是细胞主动分泌的大小较为均一，直径为40~100纳米，密度1.10~1.18 g/ml的囊泡样小体。细胞外泌体携带多种蛋白质、mRNA、miRNA，参与细胞通讯、细胞迁移、血管新生和肿瘤细胞生长等过程并且有可能成为药物的天然载体，应用于临床治疗。　　然而，测量技术手段的局限限制了外泌体在这些领域的研究进展。所以，在这篇文章中，作者总结了外泌体的纯化方法（离心法、过滤离心法、密度梯度离心法、免疫磁珠法以及色谱法），比较了现存各种外泌体测量技术（电子显微镜、动态光散射技术及纳米微粒追踪分析术）在外泌体尺寸和表征研究中的应用。原文点击——综述：细胞外泌体颗粒表征测量技术新进展

[align=center][size=16px]外泌体综述[/size][/align] 外泌体是直径30-150纳米之间的细胞外囊泡，在疾病发生和进展中起着重要作用。因此，外泌体在早期诊断、靶向治疗等方面均具有很大的潜力。 外泌体生物发生及作用 外泌体的生物发生 1967年，Wolf在人血浆中首次发现一种来源于血小板膜泡的物质，并将其称之为“血小板尘埃”。之后，所有的生物体液以及体外培养的细胞上清中都被检测到含有囊泡。外泌体的生物发生涉及多种机制，这些机制有助于蛋白质和RNA等在细胞间的传递，从而生成具有源细胞特定成分的外泌体。多囊泡体(MVBs)的极限膜向内萌芽形成腔内囊泡(ILVs),等到晚期内体成熟后，MVBs可以与质膜融合，在细胞外空间中释放封闭的ILVs，被释放出去的ILVs称为外泌体。外泌体主要通过两种不同的机制释放，即跨反式高尔基网络释放和诱导释放。Rab家族蛋白，如Rab27a和Rab27b，是外泌体分泌的关键调节剂。除了Rab27a和27b外，其他Rab家族成员Rab35和Rab11也已被证明通过与GTPase激活蛋白TBC1结构域家族成员10A-C(TBC1D10A-C)相互作用来调节外泌体的分泌。研究还表明，癌症抑制蛋白p53能通过调节各种基因的转录（如TSAP6和CHMP4C）来刺激和增加外泌体分泌的速率。 外泌体的作用 外泌体是由细胞释放的纳米级囊泡，存在于不同的生物体液中，如血液、唾液和尿液。这些囊泡携带丰富的“货物”，包括蛋白质、信使RNA(mRNA)和microRNA(miRNA)。1983年，Pan在大鼠网织红细胞中首次观察到内吞囊泡的分泌。1987年，科学家Johnstone将这类囊泡定义为“外泌体”。最初，科学家认为外泌体是由细胞产生的代谢废物。然而，随着对外泌体的研究更加深入，人们逐渐抛弃这一误解。越来越多的研究表明，外泌体参与细胞间通信，是细胞微环境和旁分泌信号的重要组成部分。1998年，L.Zitvogel等人发表了一项关于树突细胞（DCcell）能产生有抗原提呈能力的外泌体的研究，阐明了外泌体含有功能性的MHC-I类II类分子和共刺激因子。2007年，H.Valadi等人的研究证实，细胞之间可以利用外泌体RNA交换遗传物质。这说明了细胞之间可以通过外泌体互相影响，甚至可以将一个细胞的基因强加到另外一个细胞上。2013年，美国科学家JamesE.Rothman、RandyW.Schekman及德国科学家ThomasC.Südhof共同获得当年诺贝尔生理医学奖，以表彰他们发现并阐明了细胞囊泡运输系统及其调控机制。来自癌细胞的外泌体已被证实可以调节癌症细胞生长、增殖、迁移过程，还能影响癌症的化疗耐药。因此，外泌体是理想的可作为非侵入性诊断和预后的生物标志物。 外泌体的分离分析方法 基于对外泌体研究的需要，科学界对外泌体的高效分离、定量和分析方法也在不断尝试和深入。由于样品基质和外泌体理化性质的复杂性，从体液中准确分离外泌体仍存在重大挑战。在过去的几十年里，研究主要使用差分和密度梯度离心、超滤和免疫分离等方法。目前，已有商业外泌体分离试剂盒投入使用。商业试剂盒通过用聚乙二醇或类似成分沉淀囊泡来减少耗时，但是存在非囊泡与外泌体一起共沉淀的弊端，外泌体的常规检测方法仍需向快速、高效、可重复和低成本的方向改进。近年来，基于研究和临床需要，越来越多的分析方法已经被用来分析外泌体。例如，酶联免疫吸附测定（ELISA）、纳米颗粒跟踪分析技术（NTA）、流式细胞术和荧光活化细胞分选（FACS）已成功开发用于外泌体定量。 蛋白质谱分析在外泌体中的应用 外泌体蛋白质组学是对外泌体中的蛋白质进行全面分析，以了解其生物学功能和疾病相关性。外泌体蛋白质组学分析涉及到外泌体的分离纯化、鉴定、数据分析等过程。蛋白质谱是外泌体蛋白质组学研究的手段之一，通过质谱可以获得蛋白质的名称、组成、表达量等信息，进而找到与疾病相关的蛋白质，探索可以用于疾病早期诊断和预后评估的生物标志物。质谱分析具有灵敏度高、通用性强、准确性高等优点，在研究中发挥了重要作用。