細胞外囊泡(細胞微粒、外泌體)檢測(一)
細胞外囊泡
細胞外囊泡(Extracellular Vesicles, EVs)是指從細胞膜上脫落或者由細胞分泌的雙層膜結構的囊泡狀小體,直徑從40nm到1000nm不等。胞外囊泡主要由微囊泡(Microvesicles,? MVs)和外泌體(Exosomes, Exs)組成,微囊泡是細胞激活、損傷或凋亡后從細胞膜脫落的小囊泡,直徑約為100nm – 1000nm;
外泌體由細胞內(nèi)的多泡小體(multivesicular
bodies)與細胞膜融合后以外分泌的形式釋放到細胞外,直徑約為40nm -
100nm。細胞外囊泡廣泛存在于細胞培養(yǎng)上清以及各種體液(血液、淋巴液、唾液、尿液、精液、乳汁)中,攜帶有細胞來源相關的多種蛋白質、脂類、DNA、mRNA、miRNA等,參與細胞間通訊、細胞遷移、血管新生和免疫調(diào)節(jié)等過程。在糖尿病、心血管疾病、艾滋病、慢性炎癥疾病以及癌癥中都發(fā)現(xiàn)細胞外囊泡水平的升高,它們很有可能成為這類疾病的診斷標志物,因此,對細胞外囊泡進行準確的定性和定量研究顯得尤為重要。
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細胞外囊泡的檢測方法
目前細胞外囊泡(EVs)的檢測方法主要有掃描電子顯微鏡、原子力顯微鏡、動態(tài)光散射技術、納米微粒追蹤分析術(NTA)、流式細胞儀和ELISA等,由于通量高、用時短、操作簡單,ELISA和流式細胞儀是比較常用的方法。ELISA方法容易受其他可溶性抗原的干擾,而且無法知道囊泡的大小、數(shù)量等信息;流式細胞儀不僅可以檢測囊泡的大小、數(shù)量,而且通過細胞特異的標記物染色可以檢測囊泡的來源,將囊泡進行分類,因此,流式細胞儀理論上是進行囊泡快速、高通量、多參數(shù)檢測的最優(yōu)選擇。然而,傳統(tǒng)流式細胞儀針對的樣本主要是細胞,散射光的檢測極限通常是300-500nm,而大多數(shù)細胞外囊泡的直徑都在300nm以下,由于無法與背景噪音區(qū)分,直徑小于300nm的細胞外囊泡很難被檢測到,因此,囊泡數(shù)量往往被低估,檢測結果自然也不準確[1]。
Apogee流式細胞儀的三大優(yōu)勢
(1)最靈敏的散射光分辨率
英國Apogee公司的A50-Micro突破傳統(tǒng)流式細胞儀的檢測極限,優(yōu)化的光學模塊和優(yōu)異的散射光檢測能力使得A50-Micro具有無法匹敵的靈敏度(<100nm)和最好的光散射分辨率(10nm)。圖1展示的是A50-Micro與傳統(tǒng)流式細胞儀(F500)及一些新型流式細胞儀(Gallios、Influx)的技術對比[1],通過前向角散射光FC500只能勉強區(qū)分0.5μm和0.9μm的微珠,0.5μm以下的微珠則完全無法區(qū)分;Gallios和Influx在散射光檢測能力方面有所提高,可以區(qū)分0.3μm和0.5μm的微珠,但0.3μm以下的微珠還是無法區(qū)分;而Apogee A50-Micro可以輕松地將0.14μm的微珠和0.3μm的微珠分成兩個群(Fig 1.A)。從前向角散射光和側向角散射光的散點圖中可以看到,無論是FC500還是Gallios或Influx都只能部分的將0.3μm的微珠與背景噪音區(qū)分開,而A50-Micro可以清晰地將0.3μm的微珠與背景噪音完全區(qū)分開(Fig1.B中綠色數(shù)據(jù)點),并且只有A50-Micro可以檢測到0.14μm的微珠(Fig1.B中紫色數(shù)據(jù)點)。這些結果說明,利用Apogee A50-Micro突出的高靈敏度和分辨率,我們可以輕松地將直徑相差10nm以上的細胞外囊泡樣本進行分群、計數(shù)、分析。另外,多達9通道熒光檢測器,可以靈活使用細胞外囊泡特定抗原熒光抗體進行囊泡來源、數(shù)量的精確分析。Apogee A50-Micro是市場上唯一能夠通過散射光檢測小至100nm小顆粒的流式細胞儀,在細胞外囊泡的檢測上優(yōu)于任何一個競爭對手。
Figure 1. Technological improvement
in forward scatter (FS) for microparticle (MP) measurement: (A) Beads
resolution improvement: FS distribution of a blend of fluorescent latex
beads (0.1/0.14, 0.3, 0.5 and 0.9 μm) with a threshold on fluorescence.
(B) Background noise reduction: Scatters dot plot showing blue (0.9 μm
beads), red (0.5 μm beads), green (0.3 μm beads) and violet (0.1/0.14 μm
beads) beads with a FS threshold. Grey dots are background noise.
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