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    技术指南:从尿液中分离细胞外囊泡


    简介

    ​        尿液是一种重要的生物液体,含有多种细胞外囊泡(EV),包括外泌体、微泡和凋亡小体。尿液EV是良好的发现生物标志物的非侵入性的尿蛋白质组和转录组来源 [1].尺寸排除色谱法(SEC)是一种广泛应用的分离纯化技术,用于分离来自各种生物流体中不同大小分子的复杂混合物 [2,3]。Izon的qEV色谱柱是一种可从尿液中分离EV的强大的标准化技术,于2021年陆续推出的Gen 2二代qEV拥有更优秀的效率。这些可以用来在早期揭示泌尿系统疾病或肿瘤的进展。Izon Science的自动馏分收集器(AFC)自动化qEV分离纯化过程,消除人为误差并启用高精度、精简的工作流程。

    一般建议

            所有qEV色谱柱都有两个分离范围选择,qEV/35nm系列以及qEV/70nm系列。最佳回收率的颗粒在35至350nm之间,推荐使用qEV/35nm系列色谱柱。最佳回收率的颗粒在70至1000nm之间,建议使用qEV/70nm系列色谱柱。

    qEV使用前的样品预浓缩 

    • 尿液需要适当浓缩,以便能达到EV浓度检测的下限。浓缩设备的大小和型号取决于样品体积。离心浓缩器适用于较小的样品 (例如,Amicon Ultra和Centricon Plus-70离心过滤装置)。切向流装置 (例如,Pellicon®(默克Millipore)或Minimate™(Pall Laboratory)))用于较大体积。

    • 据报道,100 kDa膜的外泌体纯度略高 10KDa。

    • 由于达到了更高的流速,压力驱动的切向流浓缩更适用于容量超过400毫升的情况。外泌体丢失仅在前50-100毫升样品中可见。


    样品处理

    • Tamr-Horsfall Protein (THP)又称尿调素,是正常人体的尿液内含量最多的蛋白质。该单体蛋白约为85 kDa,但在尿液中可大量存在总计可达几百万道尔顿的聚集体。当尿液浓缩,特别是在较低的pH值,THP形成一种凝胶,在低速离心过程中可吸附尿外泌体 [4]。

    • 通过将尿液样本在二硫苏糖醇(DTT) 200 mg/mL中37°C孵育10分钟后于17000 x g离心10分钟,可去除THP。


    上样qEV色谱柱 

    • 上样高于推荐上样量的样品可能会导致后续EV馏分的纯度下降,这是由于蛋白峰和EV洗脱峰之间在这种情况下有更大的重叠,使得在EV馏分中杂蛋白含量增加。例如,Gen 2 qEVoriginal的最佳样品量是0.5 mL, 可收集到1.6毫升的EV馏分。



    图1.使用qEV从尿液中分离EV的示意图


    表1. qEV型号和推荐收集体积。

    方法

    1.准备新鲜的1X PBS溶液,然后使用0.22 μm过滤器过滤。

    2. 用室温的PBS溶液平衡qEV色谱柱。

    a.缓冲液脱气处理,平衡缓冲液和qEV到室温,将有助于避免在凝胶中形成气泡,使凝胶开裂。

    3.收集尿样,在4°C下180×g离心10分钟,然后在4°C下1,550×g离心20分钟。在离心步骤之间将上清转移到另一个管中,注意不要破坏沉淀。

    4. 将无细胞和碎片的尿液样本浓缩到建议的qEV上样量(见表1)。

    5. Izon推荐使用例如Amicon®超离心过滤器(0.5 -15)和Centricon Plus-70离心装置(容积可达400毫升)。对于较大的容积,使用切向流过滤系统,例如Pellicon®(默克Millipore)和Minimate™(Pall Laboratory)。

    6. 如果浓缩样品粘稠,在上样qEV前,请使用推荐的DTT孵育法去除Tami-Horsfall蛋白。

    7. 将合适型号的qEV固定在AFC上或qEV支架上,并上样相应体积的样品。备注:使用Izon自动馏分收集器可自动化收集,消除人工收集的误差。如果手动收集,参考下面视频。

    a. 确保样品的体积适合所使用的qEV型号;请访问www.izon.com获取更多的信息。

    8. 开始收集空隙体积和EV馏分。

    a.不同样品的洗脱曲线和纯度可能略有不同,因此推荐首次纯化样品时,对EV浓度和蛋白质污染物的含量进行测量。

    9. 在完成EV馏分的收集后,按照qEV说明书进行清洁和再生,然后继续下一个样品或者保存qEV。

    10. 尿液细胞外囊泡已准备好用于下游应用。Izon建议使用TRPS分析用于EV的标准化表征和量化(尺寸、浓度和电荷)。

    参考文献

    1. ​Oeyen, E.; Van Mol, K.; Baggerman, G.; et al. Ultrafiltration and Size Exclusion Chromatography Combined with Asymmetrical-Flow Field-Flow Fractionation for the Isolation and Characterisation of Extracellular Vesicles from Urine. J. Extracell. Vesicles 2018, 7 (1), 1490143.

    2. Lozano-Ramos, I.; Bancu, I.; Oliveira-Tercero, A.; Armengol, M. P.; Menezes-Neto, A.; Portillo, H. A. D.; Lauzurica-Valdemoros, R.; Borràs, F. E. Size-Exclusion Chromatography-Based Enrichment of Extracellular Vesicles from Urine Samples. J. Extracell. Vesicles 2015, 4 (1), 27369.

    3. Cho, S.; Rhee, W. J. Development and Comparative Analysis of Human Urine Exosome Isolation Strategies. Process Biochem. 2019, S1359511319306579.

    4. Fernández-Llama, P.; Khositseth, S; Gonzales, P., A.; Star, R., A.; Pisitkum, T.; and Knepper, M., A. Tamm-Horsfall Protein and Urinary Exosome Isolation. Kidney Intl. 2010, 77(8), 736-742.


    Izon Science的Gen 2 qEV外泌体用尺寸排阻纯化柱,生产符合ISO13485认证,带给您纯净的外泌体,纯度可高达约1.0E+10个颗粒每ug蛋白 (1.0E+13个颗粒每mg蛋白,10mL人血浆上样量),如下图Gen 2 qEV10参数


    转载来源:Izon Science

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