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外泌体分离和纯化方法研究进展
编辑人员丨1周前
外泌体是由活细胞主动分泌的一种纳米级囊泡,内含蛋白质、核酸等生物活性物质,参与细胞间通讯,在肿瘤微环境调节、免疫识别、炎症反应等众多生理病理过程中发挥重要作用。作为一种运输载体,外泌体广泛存在于生物流体中,但由于其粒径小、内含物丰度低,能否获得高质量的外泌体成为后续研究成败的关键。虽然外泌体分离、纯化和鉴定方法日趋发展,但仍未达到成熟水平。本文就外泌体分离和纯化方法的研究进行综述,并比较不同方法的优缺点、适用范围及应用前景,以期为外泌体研究提供参考。
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编辑人员丨1周前
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间充质干细胞外泌体治疗脊髓损伤作用机制的研究进展
编辑人员丨1周前
脊髓损伤后继发性损伤及胶质瘢痕,使神经细胞在微环境中出现再生障碍,导致治疗困难。间充质干细胞(MSCs)具有多向分化、自我更新能力、参与免疫调节等功能,可用于治疗脊髓损伤,但存在不易通过血脊屏障、高致瘤性等缺点。MSCs外泌体是由MSCs分泌的纳米级外囊泡,包裹多种活性物质,在脊髓损伤研究中具有极强的神经修复作用,且具有易通透性、稳定性及低致瘤等优点,弥补了MSCs治疗的缺点,有望替代MSCs用于治疗脊髓损伤。笔者对MSCs外泌体的生物学特性及其在脊髓损伤治疗中的作用机制作一综述,为脊髓损伤的治疗提供参考。
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编辑人员丨1周前
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载顺铂靶向纳米微泡对小细胞肺癌增殖抑制作用的实验研究
编辑人员丨1周前
目的:制备载顺铂抗前胃泌素释放肽(ProGRP)单抗靶向纳米微泡,并研究其对小细胞肺癌(SCLC)增殖抑制效果及抗癌的分子机制。方法:应用薄膜水化法制备载顺铂抗ProGRP单抗靶向纳米微泡,研究其理化性质;建立10只SCLC裸鼠皮下移植瘤模型,以空白纳米微泡作对照,分析载顺铂靶向纳米微泡的超声分子靶向显影效果;另建24只SCLC荷瘤裸鼠模型,随机分为4组:空白纳米微泡组、顺铂组、载顺铂纳米微泡组、载顺铂靶向纳米微泡组,计算抑瘤率。采用CCK8法检测其对SCLC增殖的影响;运用RT-PCR和Western blotting分析4个处理组SCLC增殖相关基因P53、Rb、c-myc的mRNA和蛋白水平变化。结果:成功制备载顺铂抗ProGRP单抗靶向纳米微泡,粒径为(467.3±42.3)nm,结构稳定;载顺铂靶向纳米微泡在SCLC裸鼠移植瘤体内具有良好的超声分子显影效果,可明显抑制SCLC增殖;RT-PCR和Western blotting显示,与对照组相比,载顺铂靶向纳米微泡组的增殖相关基因P53、Rb的mRNA和蛋白水平显著上调,c-myc的mRNA和蛋白水平显著下调(均 P<0.05)。 结论:载顺铂靶向纳米微泡对SCLC具有抑制增殖的作用,可作为一种治疗SCLC的新型潜在靶向药物。
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编辑人员丨1周前
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M1型小胶质细胞源性外泌体携载miR-20a-5p对氧糖剥夺/复氧后神经元损伤的影响
编辑人员丨1周前
目的:探讨M1型小胶质细胞源性外泌体(M1-exo)对氧糖剥夺/复氧后神经元损伤的影响,并研究其作用机制。方法:取对数期生长的小鼠小胶质细胞BV2,加入100 μg/L脂多糖(LPS)和20 μg/Lγ-干扰素(IFN-γ)诱导小胶质细胞极化为M1表型,通过蛋白质免疫印迹试验(Western blotting)、实时荧光定量聚合酶链反应(qPCR)、免疫荧光法鉴定M1型小胶质细胞。收取M1型小胶质细胞的上清液,用ExoQuick-TC TM试剂盒提取M1-exo,通过透射电镜及纳米颗粒粒径分析(NTA)观察外泌体形态,采用Western blotting法检测外泌体标记蛋白白细胞分化抗原(CD9、CD63)的表达。将生长良好的小鼠神经母细胞瘤细胞N2a分为6组:C组细胞常规培养;O组氧糖剥夺3 h后复糖复氧24 h制备N2a细胞氧糖剥夺/复氧损伤模型;E组的N2a细胞氧糖剥夺3 h后复糖复氧并与M1-exo共培养24 h;NC组、M组和I组分别构建阴性对照、过表达和敲低微小RNA-20a-5p(miR-20a-5p)的M1-exo,通过qPCR检测转染是否成功。NC组、M组和I组N2a细胞氧糖剥夺3 h后,与转染后的M1-exo共培养24 h后检测各项指标。采用细胞增殖检测试剂(CCK-8)法检测细胞活力,采用流式细胞术检测细胞凋亡,采用qPCR法检测miR-20a-5p表达。 结果:与M0型小胶质细胞相比,M1型小胶质细胞特异性标志物CD32和诱导型一氧化氮合酶(iNOS)荧光强度及其mRNA和蛋白表达均明显升高〔CD32(荧光强度):36.919±1.541比3.533±0.351,CD32 mRNA(2 -ΔΔCt):4.887±0.031比1.003±0.012,CD32/β-actin:2.663±0.219比1.000±0.028;iNOS(荧光强度):29.513±1.197比7.933±0.378,iNOS mRNA(2 -ΔΔCt):4.829±0.177比1.000±0.016,iNOS/β-actin:1.991±0.035比1.000±0.045;均 P<0.01〕,证明M1型小胶质细胞被成功激活。电镜下可见M1-exo为圆形或卵圆形囊泡状小体,并有明显膜性结构,直径范围约100 nm。Western blotting结果显示,M1-exo表达特异性CD63和CD9蛋白。与C组比较,O组N2a细胞活力明显下降,细胞凋亡率和miR-20a-5p的表达明显升高〔细胞活力( A值):0.540±0.032比1.001±0.014,细胞凋亡率:(19.857±0.910)%比(13.508±0.460)%,miR-20a-5p(2 -ΔΔCt):5.508±0.291比1.033±0.101,均 P<0.01〕。与O组比较,E组N2a细胞活力明显下降,细胞凋亡率和miR-20a-5p表达进一步升高〔细胞活力( A值):0.412±0.029比0.540±0.032,细胞凋亡率:(31.802±0.647)%比(19.857±0.910)%,miR-20a-5p(2 -ΔΔCt):8.912±0.183比5.508±0.291,均 P<0.01〕,说明M1-exo进一步加重了氧糖剥夺/复氧后N2a细胞的损伤。与E组比较,M组N2a细胞活力明显下降,细胞凋亡率和miR-20a-5p表达明显升高〔细胞活力( A值):0.311±0.028比0.412±0.029,细胞凋亡率:(36.343±0.761)%比(31.802±0.647)%,miR-20a-5p(2 -ΔΔCt):32.348±0.348比8.912±0.183,均 P<0.01〕;而I组N2a细胞活力明显升高,细胞凋亡率和miR-20a-5p表达明显下降〔细胞活力( A值):0.498±0.017比0.412±0.029,细胞凋亡率:(26.437±0.793)%比(31.802±0.647)%,miR-20a-5p(2 -ΔΔCt):6.875±0.219比8.912±0.183,均 P<0.01〕。E组与NC组N2a细胞活力、细胞凋亡率和miR-20a-5p的表达比较差异均无统计学意义。 结论:M1-exo加重氧糖剥夺复氧后神经元的损伤,这一损伤作用可能与其携载的miR-20a-5p有关。
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编辑人员丨1周前
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人蜕膜间充质干细胞来源外泌体对高糖老化人真皮成纤维细胞功能的影响及其可能机制
编辑人员丨1周前
目的:建立人真皮成纤维细胞(HDF)高糖老化模型,探讨人蜕膜间充质干细胞(dMSC)来源外泌体对高糖老化HDF增殖、迁移、凋亡的影响及其可能机制。方法:采用实验研究方法。收集2021年1—3月解放军总医院第四医学中心收治的4例男性包茎患者(18~22岁)环切术后废弃包皮组织,分离培养获取原代HDF。取第6代HDF,按照随机数字表法分为低糖组和高糖组,分别采用低糖完全培养基和高糖完全培养基进行每72小时换液、不传代培养,10 d后取细胞,于接种后24 h,采用β-半乳糖苷酶试剂盒检测细胞衰老情况;于接种后48 h,采用蛋白质印迹法检测细胞衰老相关蛋白p16、p53表达情况;于接种后24、48、72 h,采用细胞计数试剂盒8(CCK-8)法检测细胞增殖情况;于接种后48 h,采用脱氧尿嘧啶核苷(EdU)染色法检测细胞增殖情况,采用流式细胞术检测细胞周期及凋亡情况;于接种后24 h,采用Transwell实验测定细胞迁移能力。取人dMSC培养48~72 h,采用差速高速离心法获取其外泌体,采用透射电子显微镜观察dMSC外泌体形态,采用纳米颗粒追踪分析法检测dMSC外泌体的粒径分布,采用蛋白质印迹法检测dMSC外泌体标志蛋白CD9、肿瘤易感基因101(TSG101)的表达。取dMSC外泌体及前述高糖完全培养基诱导老化的HDF共孵育24 h,采用PKH67试剂盒检测细胞摄取外泌体的情况。取前述高糖完全培养基诱导老化的HDF,同前分为单纯高糖组、高糖+低浓度外泌体组、高糖+高浓度外泌体组,分别于高糖完全培养基中加入等体积的磷酸盐缓冲液、终质量浓度为50 μg/mL dMSC外泌体、终质量浓度为100 μg/mL dMSC外泌体进行常规细胞培养。分组后同前于对应时间点采用CCK-8法和EdU染色法、流式细胞术、Transwell实验分别检测细胞增殖、细胞周期和凋亡及细胞迁移情况。根据前述结果,另取经高糖完全培养基诱导老化的HDF,分为单纯高糖组、高糖+高浓度外泌体组并同前处理。分组培养48 h,采用实时荧光定量反转录PCR法检测单纯高糖组和高糖+高浓度外泌体组细胞衰老相关的微小RNA-145-5p(miR-145-5p)、miR-498、miR-503-5p及其靶基因钙/钙调素依赖性蛋白激酶1D(CAMK1D)、人第10号染色体缺失的磷酸酶及张力蛋白同源的基因( PTEN基因)和细胞周期蛋白D1的mRNA表达情况。对数据行析因设计方差分析、单因素方差分析、LSD- t检验和独立样本 t检验。 结果:接种后24 h,高糖组HDF β-半乳糖苷酶阳性染色率为(38.4±4.2)%,明显高于低糖组的(16.5±2.2)%( t=4.65, P<0.01)。接种后48 h,高糖组HDF的衰老相关蛋白p16和p53的表达量均明显高于低糖组( t值分别为11.85、3.02, P<0.05或 P<0.01)。接种后24、48、72 h,高糖组HDF的增殖活性均明显低于低糖组( t值分别为4.13、9.90、15.12, P<0.01)。接种后48 h,高糖组HDF的EdU阳性染色率明显低于低糖组( t=3.83, P<0.05)。接种后48 h,高糖组HDF周期的G2/M+S亚群在3个亚群(G0/G1、S和G2/M)的占比明显低于低糖组( t=8.74, P<0.01)。接种后24 h,高糖组HDF穿过Transwell滤膜到达下室的细胞数量为(37±6)个,明显少于低糖组的(74±7)个( t=8.42, P<0.01)。接种后48 h,高糖组HDF凋亡率明显高于低糖组( t=8.48, P<0.01)。dMSC外泌体为边缘清晰、大小分布均匀的杯状或者圆形囊泡,粒径基本处于80~200 nm。dMSC外泌体标志性蛋白CD9、TSG101表达均呈阳性。共孵育24 h,外泌体被HDF摄入胞内,主要分布于细胞核周围。分组培养24、48、72 h,高糖+低浓度外泌体组和高糖+高浓度外泌体组HDF增殖活性均明显高于单纯高糖组( t值分别为6.36、6.10、7.76,8.92、12.17、10.74, P<0.01),高糖+高浓度外泌体组HDF增殖活性均明显高于高糖+低浓度外泌体组( t值分别为7.92、4.82、4.72, P<0.01)。分组培养48 h,与单纯高糖组比较,高糖+低浓度外泌体组和高糖+高浓度外泌体组HDF EdU阳性染色率均明显升高( t值分别为5.32、9.88, P<0.01);与高糖+低浓度外泌体组比较,高糖+高浓度外泌体组HDF EdU阳性染色率显著升高( t=5.27, P<0.01)。分组培养48 h,与单纯高糖组比较,高糖+低浓度外泌体组和高糖+高浓度外泌体组HDF中的G0/G1期亚群占比均显著降低( t值分别为3.81、4.31, P<0.05),G2/M+S亚群占比均明显升高( t值分别为3.81、4.31, P<0.05)。分组培养24 h,与单纯高糖组相比,高糖+低浓度外泌体组和高糖+高浓度外泌体组HDF穿过滤膜的数量均明显增多( t值分别为10.14、13.39 ,P<0.01);与高糖+低浓度外泌体组相比,高糖+高浓度外泌体组HDF穿过滤膜的数量明显增多( t=6.27 ,P<0.01)。分组培养48 h,与单纯高糖组比较,高糖+低浓度外泌体组和高糖+高浓度外泌体组HDF凋亡率均明显降低( t值分别为3.72、5.53, P<0.05或 P<0.01)。分组培养48 h,与单纯高糖组相比,高糖+高浓度外泌体组HDF的miR-145-5p、miR-498 mRNA表达量均明显上升( t值分别为13.03、8.90, P<0.01),miR-503-5p mRNA表达量明显下降( t=3.85, P<0.05);高糖+高浓度外泌体组中HDF的CAMK1D、 PTEN基因mRNA表达量均明显低于单纯高糖组( t值分别为8.83、5.97, P<0.01),细胞周期蛋白D1 mRNA表达量明显高于单纯高糖组( t=4.03, P<0.05)。 结论:人dMSC来源外泌体可显著提高高糖老化HDF的增殖和迁移能力,抑制其凋亡。这可能与HDF内miR-145-5p和miR-498表达增高抑制了CAMK1D和 PTEN基因的表达及miR-503-5p表达下降促进了细胞周期蛋白D1的表达有关。
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编辑人员丨1周前
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糖尿病视网膜病变患者循环外泌体中炎症相关蛋白S100A8的表达
编辑人员丨1周前
目的:观察糖尿病视网膜病变(DR)患者血浆外泌体、微囊泡(MV)、血浆和玻璃体中炎症相关蛋白S100A8的表达,并于糖尿病大鼠模型中进行验证,初步探讨其在DR发生和发展中的作用。方法:病例对照研究和基础研究。2018年9月至2019年12月于天津医科大学眼科医院就诊的2型糖尿病患者、住院行玻璃体切割手术患者以及同期健康体检者共计73名纳入研究。其中,采集血浆32名,收集玻璃体液41名,并据此分为血浆样本研究队列和玻璃体样本研究队列。将受试者分为未发生眼底改变的单纯糖尿病组(DM组)、非增生型DR组(NPDR组)和增生型DR组(PDR组);健康体检者作为正常对照组(NC组)。玻璃体样本研究队列中对照组为黄斑前膜或黄斑裂孔患者玻璃体液。超速离心法分离血浆外泌体和MV。采用透射电子显微镜、纳米粒度分析仪、蛋白质免疫印迹法(Western blot)鉴定外泌体和MV。采用酶联免疫吸附试验法测定S100A8质量浓度。18只健康雄性Brown Norway大鼠经随机数字表法分为正常对照组和糖尿病组,每只9只。糖尿病组大鼠经链脲佐菌素诱导建立糖尿病模型。建模后5个月采用免疫组织化学染色、Western blot检测正常对照组、糖尿病组大鼠视网膜S100A8的表达情况。两组间计量数据比较采用 t检验;多组计量数据比较采用单因素方差分析。 结果:血浆中成功分离得到具有各自特征的外泌体和MV。PDR组患者血浆外泌体和玻璃体S100A8浓度均高于NPDR组、DM组、NC组,差异有统计学意义( P=0.039、0.020、0.002、0.002, P<0.000、<0.000 )。血浆样本队列研究4个组受试者血浆、血浆MV的S100A8质量浓度总体比较,差异无统计学意义( F=0.283、0.015 , P=0.836、0.996 )。免疫组织化学染色结果显示,糖尿病组大鼠视网膜神经节细胞、双极细胞、视锥视杆细胞和血管内皮细胞均表达S100A8蛋白。与正常对照组大鼠比较,糖尿病组大鼠视网膜组织中S100A8表达水平升高,差异有统计学意义( t=8.028, P=0.001 )。 结论:循环外泌体中S100A8蛋白水平随2型糖尿病患者DR严重程度明显增高。S100A8可能是DR炎症环境的影响因素,是潜在的抗炎治疗靶点。
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编辑人员丨1周前
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细胞外囊泡在肿瘤诊断中的应用
编辑人员丨1周前
细胞外囊泡(EV)具有分布广泛,内容丰富,全面参与调控重要的细胞生理活动等特点。作为肿瘤诊断的新技术,EV的天然优势包括保护其内容物,易于从各种体液中获取,有望真正无创以及高度组织源性等。为了适用于临床检测,诸多EV分离技术如微流控、免疫芯片、纳米流式、声学捕获等技术不断被开发。目前已有EV肿瘤诊断产品已走向临床,但是由于其检测方法和检测平台的差异,目前其临床应用仍然存在技术难点。随着临床证据的不断积累和适用于临床的诊断方法的持续完善,基于EV的液体活检最终能真正走入临床、应用于临床。
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编辑人员丨1周前
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外泌体非编码RNA在胰腺癌诊疗应用中的研究进展
编辑人员丨1周前
外泌体是由细胞分泌的40~150nm的纳米级囊泡,含有微小RNA(miRNA)、长链非编码RNA(lncRNA)和环状RNA(circRNA)等多种非编码RNA。越来越多的研究表明,来源于外泌体的非编码RNA具有高度的稳定性和组织特异性,在胰腺癌的发生和发展中起着重要作用,同时,也可以作为指导胰腺癌临床诊断和治疗的特殊生物标志物。
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编辑人员丨1周前
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超声联合微泡介导肿瘤药物治疗的研究进展
编辑人员丨1周前
目前肿瘤的治疗方式包括手术治疗、放疗、化疗、基因治疗、免疫治疗和中医中药治疗等,化疗是其中一种极其重要的治疗方式。然而,无论口服还是静脉等给药方式,化疗药物进入血液循环后导致药物利用率低、不良反应明显。超声联合微泡介导药物释放是一种有效的非侵入性、靶向给药传递技术,在超声波脉冲驱动下,微泡以每秒几十到几百米的速度振荡,可以偏转到血管壁或破碎成纳米量级的颗粒。同时,在聚焦的超声束作用下数百万的微泡发生爆破,可以增加细胞膜的通透性,靶向、无创、可逆地开放血脑屏障或血肿瘤屏障,从而有利于提高化疗药物的利用率、降低化疗药物的不良反应。本文主要对超声联合微泡介导药物靶向治疗肿瘤的研究进展进行综述。
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编辑人员丨1周前
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来自人骨髓间充质干细胞低表达微小RNA-127-5p的细胞外囊泡促进激素性股骨头坏死疾病进展
编辑人员丨1周前
目的:观察激素性股骨头坏死(SONFH)患者来源骨髓间充质干细胞(BMSCs)分泌的低表达微小RNA(miR)-127-5p细胞外囊泡(EVs)对正常BMSCs增殖及成骨分化的影响。方法:骨髓来源于郑州大学第一附属医院10例需行全髋关节置换手术的患者(激素性股骨头坏死5例,非股骨头坏死5例),提取其中的BMSCs进行培养。使用差速离心法分离SONFH-BMSCs-EVs并用蛋白质印迹法(Western blot)和纳米颗粒跟踪分析(NTA)鉴定。将正常BMSCs中加入SONFH-BMSCs-EVs作为实验组,对照组加入等量磷酸盐缓冲液(PBS),用噻唑蓝(MTT)法检测SONFH-BMSCs-EVs对BMSCs的增殖的影响。分别取两组第3代BMSCs,提取总RNA,使用实时荧光定量聚合酶链反应(RT-PCR)检测miR-127-5p的表达差异。取第3代BMSCs进行成骨诱导,诱导过程中加入miR-127-5p mimic、miR-127-5p NC,分别用茜素红染色、MTT法、半胱氨酰天冬氨酸特异性蛋白酶(Caspase)-3/7活性细胞凋亡检测,来检验miR-127-5p对BMSCs增殖及成骨分化的影响。采用单因素方差分析和 t检验进行统计学分析。 结果:SONFH-BMSCs-EVs为大小不均的圆形膜性囊泡,粒径范围在40~200 nm之间且表达CD63、CD9标志蛋白。共聚焦显微镜下显示EVs可以被BMSC摄取。MTT法显示实验组(0.98±0.20)增殖活性低于对照组(0.40±0.13, t=5.39, P<0.01)。RT-PCR显示实验组miR-127-5p的相关表达(1.03±0.21)明显低于对照组(0.58±0.12, t=4.05, P<0.01)。茜素红染色显示SONFH+miR-127-5p mimic(Smm)组成骨分化染出红色的阳性率远远高于SONFH(S)组。MTT法和Caspase-3/7活性细胞凋亡检测显示Smm组相较于S组,促进增殖(Smm组1.51±0.18,S组1.09±0.17, t=3.84, P<0.01),减少凋亡(Smm组0.59±0.12,S组1.02±0.12, t=5.56, P<0.01)。 结论:SONFH患者来源的BMSCs分泌的低表达miR-127-5p EVs可以抑制正常BMSCs增殖及成骨分化。
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编辑人员丨1周前
