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外泌体的分离纯化一直是科研工作者关注的问题,获得高纯度的外泌体对后续的研究至关重要。外泌体的分离方法主要有:差速离心、密度梯度离心、分子尺寸排阻色谱法、超滤法、聚合物沉淀法、免疫亲和法、隔离筛选法等。其中,分子尺寸排阻色谱法(Size Exclusion Chromatography,SEC),是基于不同粒径大小的颗粒流经凝胶柱的时间不同的原理,从而达到从不同样本中分离出外泌体的目的。该分离方法可以很好的兼顾外泌体的纯度和回收率,是目前比较推荐和认可的分离方法。
将直径30-120nm的FITC标记人造荧光囊泡添加到人血浆中,1ml血浆样本进行排阻分离操作。通过BCA测定ExosupurTM纯化柱的各个馏分的蛋白浓度,通过Qubit测定各个馏分的囊泡荧光强度,如下图所示:
由图中结果可见:
以荧光外泌体为作为标准品,ExosupurTM试剂盒可回收94.87%的荧光外泌体,去除99.44%的血浆蛋白。通过跟经典超离法和市面常见试剂盒对比分析可见:ExosupurTM试剂盒分离的外泌体,在WesternBlot检测结果中,血浆主要的miRNA结合蛋白更少,杂蛋白更少,纯度更高。
通过外泌体颗粒与蛋白含量的比值可从整体上分析外泌体的纯度,从对比数据中可知:ExosupurTM试剂盒分离得到的外泌体囊泡数与蛋白含量比值最高,表明ExosupurTM试剂盒分离的外泌体纯度更高,杂蛋白含量更低,高纯度的外泌体更有利于RNA组学、蛋白组学及细胞功能学的研究。
外泌体长链RNA在总RNA中的占比少,丰度低,如何从有限的外泌体中获得更多的长链RNA是个难题。以外泌体长链RNASALC25A6和PGK1为研究对象,进行外泌体分离和qPCR检测(下图左)。结果发现:相比超离和市面常见试剂盒,ExosupurTM试剂盒能够得到更高丰度的长链RNA,更有利于mRNA+LncRNA研究。
进行外泌体miRNA研究时,以其大量来源于RNP结合的问题而困扰诸多研究者。通过比较不同外泌体纯化方法下的miRNA,qPCR定量结果可见(上图右):由于ExosupurTM试剂盒富集的外泌体得率更高、纯度更高,使得外泌体的miRNA定量值更高,而游离miRNA定量值非常低,能够更准确分析外泌体来源miRNA。
蛋白酶+RNA酶消化试验也进一步证实了ExosupurTM试剂盒得到的RNA更多的是来源于囊泡,而非囊泡外的游离RNA。
同一样本,不同人操作或不同起始体积在外泌体分离、RNA提取和qPCR定量过程均会有一定偏差,基于ExosupurTM试剂盒的荧光外泌体外参(ER)进行标准化处理后的RNA定量结果一致性好。