腎細(xì)胞癌（RCC）是常見的一種腎臟癌癥。RCC現(xiàn)在仍然缺少有效的醫(yī)學(xué)診斷指標(biāo)，已經(jīng)成為RCC治療方法開發(fā)的大挑戰(zhàn)。外泌體是一種潛在的癌癥診斷指標(biāo)，細(xì)胞分泌的外泌體的組成會(huì)因細(xì)胞的生理狀態(tài)不同而發(fā)生變化。腫瘤內(nèi)乏氧是癌癥發(fā)生、發(fā)展及擴(kuò)散的一個(gè)關(guān)鍵因素。研究表明，處于乏氧狀態(tài)的細(xì)胞分泌的外泌體會(huì)影響癌細(xì)胞的增殖、擴(kuò)散以及腫瘤血管生成，且與外泌體的內(nèi)容物有關(guān)。外泌體內(nèi)容物的表型可以通過蛋白組學(xué)和轉(zhuǎn)錄組學(xué)方法檢測(cè)，但這些方法過于繁瑣，難以用于醫(yī)學(xué)診斷。
單個(gè)外泌體表型分析是將免疫學(xué)與光學(xué)結(jié)合的一種新技術(shù)。該技術(shù)先利用免疫識(shí)別將特定的外泌體進(jìn)行捕獲分離，然后再對(duì)目標(biāo)外泌體的表面標(biāo)志物及內(nèi)容物（如攜帶的蛋白質(zhì)、RNA、DNA及細(xì)胞因子）進(jìn)行定量分析，從而更加全面地反映外泌體的特性。該技術(shù)在短短兩年時(shí)間，備受廣大科研工作者的關(guān)注。本文將為大家分享使用單外泌體表征分析技術(shù)與蛋白組學(xué)檢測(cè)乏氧狀態(tài)的腎細(xì)胞癌外泌體，以供參考。
研究人員先分離了鼠RCC細(xì)胞的細(xì)胞培養(yǎng)上清液，使用基于單個(gè)外泌體表型分析技術(shù)的全自動(dòng)外泌體熒光檢測(cè)分析系統(tǒng)Exoview檢測(cè)了在乏氧和正常狀態(tài)下分泌的外泌體中CD81和CD9亞群的含量。圖1結(jié)果表明，乏氧狀態(tài)下分泌的含CD81與含CD9外泌體均為正常狀態(tài)下的3.1-3.6倍。
圖1 ExoView檢測(cè)乏氧與正常RCC細(xì)胞外泌體表型
接下來使用Western Blot檢測(cè)上清液以及不同純化方法獲得的外泌體的蛋白含量。由圖2結(jié)果可知，WB無法檢測(cè)到上清液（左列）中的蛋白，而Exo-spin排阻色譜法（中列）和梯度超速離心法（右列）獲得的外泌體中，乏氧RCC的CD81和CD9低于正常組，與Exoview的結(jié)果相一致。
圖2 Western Blot檢測(cè)不同純化方法獲得的外泌體的蛋白含量
確定了不同狀態(tài)條件下細(xì)胞分泌的外泌體表面標(biāo)志物有差別后，研究人員使用了SERS，TG-RS（圖3）和TG-SERS（圖4）檢測(cè)不同純化方法獲得的外泌體的譜線。由譜線可知，TG-RS和TG-SERS法檢測(cè)Exo-spin法純化的外泌體，可以分辨出乏氧和正常外泌體的不同譜峰。后，研究人員使用質(zhì)譜檢測(cè)了Exo-spin法純化的外泌體。蛋白組學(xué)分析結(jié)果表明，乏氧外泌體的CD9的表達(dá)量高于正常，這與Exoview和WB結(jié)果一致。
圖3 TG-RS與一般SERS檢測(cè)不同純化方法獲得的外泌體的譜線
圖4 TG-SERS檢測(cè)Exo-spin法純化獲得的外泌體的譜線
本研究的TG-RS結(jié)果中，不同純化方法的結(jié)果也有不同，這既說明了TG-RS方法檢測(cè)的高靈敏度，也說明純化確實(shí)影響了外泌體樣品的組成。Exoview使用細(xì)胞上清液或其他體液的原液直接進(jìn)行檢測(cè)，通過芯片上的抗體特異性結(jié)合外泌體，可以排除雜質(zhì)的影響，無需對(duì)樣品進(jìn)行純化，而WB等方法由于濃度限制無法直接檢測(cè)。也說明，Exoview可以作為一種標(biāo)準(zhǔn)的外泌體表型檢測(cè)方法，作為其他檢測(cè)和診斷方法開發(fā)的有效參照。
作為外泌體表征分析的倡導(dǎo)者，美國(guó)NanoView Biosciences于2018年推出了全自動(dòng)外泌體熒光檢測(cè)分析系統(tǒng)ExoView，該系統(tǒng)一經(jīng)推出，便引起了外泌體領(lǐng)域科研工作者的廣泛關(guān)注，憑借其穩(wěn)定、出色的性能，短短幾年在全球已有近百個(gè)客戶，發(fā)表文獻(xiàn)100多篇。ExoView的表征，能夠幫助科學(xué)家更深入地了解外泌體與疾病之間的關(guān)系，助力疾病診斷和新藥開發(fā)。
參考文獻(xiàn)：
[1] Samoylenko, A., K?gler, M., Zhyvolozhnyi, A., Makieieva, O., Bart, G., Andoh, S. S., ... & Hiltunen, J. (2021). Time-gated Raman spectroscopy and proteomics analyses of hypoxic and normoxic renal carcinoma extracellular vesicles. Scientific reports, 11(1), 1-14.
全自動(dòng)外泌體熒光檢測(cè)分析系統(tǒng)（ExoView R100）簡(jiǎn)介
Nanoview所開發(fā)的全自動(dòng)外泌體熒光檢測(cè)分析系統(tǒng)（ExoView R100）采用單粒子干涉反射成像傳感器（SP-IRIS）技術(shù)，是一款無需純化的全自動(dòng)的新型外泌體表征設(shè)備。該設(shè)備能夠提供全方位的外泌體表征信息，包括顆粒大小、計(jì)數(shù)、表型與生物標(biāo)志物共定位等，提供多層次和全面的外泌體測(cè)量解決方案。
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