2023/11/02 Exosome檢測對於醫藥領域的貢獻
細胞外囊泡 (Extracellular Vesicles, EVs) 是細胞釋放的各種帶有膜結構的囊泡統稱。根據粒徑大小和形成方式的不同，它們可分為外泌體、微囊泡和細胞凋亡小體。在這三種細胞外囊泡中，外泌體 (Exosome) 的粒徑分佈最為均勻，成分最複雜，功能亦最多樣，因此它的研究價值和實際應用價值很高，對其研究也相對廣泛和深入。
近年來，隨著外泌體研究的不斷深入，對其應用的研究也變得更加豐富和多樣化。在醫學領域，研究者發現外泌體與多種疾病的發生和發展相關，因此它們可能作為疾病診斷和預測的生物標誌物。在藥學領域，外泌體因其特有的雙層膜結構和良好的生物相容性，可用作造影劑或藥物的傳送載體。
鑒別外泌體的來源是多種且多樣的，因此有必要確定分離得到的成分是否確實為外泌體。鑒別外泌體的方法包括物理分析和化學分析兩類：
物理分析方法包括納米顆粒追蹤分析 (NTA)、動態光散射 (DLS)、透射電子顯微鏡或掃描電子顯微鏡 (TEM/SEM) 以及可調電阻脈沖感測，主要以外泌體的粒徑分佈和形態進行檢測。
化學分析法則包括流式細胞檢測方法，西方墨點法以及酵素免疫分析法，主要對外泌體的生物標誌物進行檢測。
國際細胞外囊泡學會 (ISEV) 在2014年提出，在檢測代表性外泌體時，會使用WB檢測生物標誌物，NTA 檢測粒徑大小及透射電鏡檢測顆粒形態三種方法來互相印證。其中用 WB 方法檢測外泌體的過程中，應遵循“三陽一陰”的規則，即至少需要檢測三種陽性蛋白質標記，包括至少一種跨膜/脂質結合蛋白，一種細胞質蛋白和至少一種陰性蛋白質標記。常見的外泌體生物標誌物包括：CD63、CD81、CD9、HSP70、HSP90、TSG101、ALIX、Actin、Annexins 等。在2018年，MISEV 更新了對外泌體表徵的要求，在保留“三陽一陰”的基礎上，豐富了需要進行檢測的蛋白類型，並強調了陰性對照檢測和純度檢測的重要性。
對於實驗結果呈現，Cytiva 的成像系統可以提供影像拍攝，幫助蛋白質研究實驗的順利進行。一些應用案例包含如下：
案例一：間質幹细胞的外泌体特徵
研究者從骨髓間質幹細胞中分離外泌體，透過透射電鏡觀察其形態，並透過 Western Blot 檢測外泌體標誌物 CD63、CD81 以及間質幹細胞標誌物 CD73。實驗結果表明示，從透射電鏡觀察到大小不一的雙層囊泡 (圖1A)。根據 Western Blot 結果，CD61，CD81，CD73 都有明顯的表現 (圖1B)。
案例二：使用外泌體作為含碘顯影劑載體標記腫瘤部位
含碘的顯影劑常用於 CT 檢查，但由於顯影劑無法標記，檢測腫瘤的能力受限制。研究者使用外泌體作為含碘顯影劑的載體，通過 MISEV2018 要求的方法鑒定分離得到的外泌體，包括粒徑大小 (圖2A)、形態 (圖2B) 和生物標誌物 TSG101 (圖2C)。結果顯示，外泌體可以當作含碘造影劑的有效載體。
案例三：從帕金森患者血漿中分離外泌體並檢定
除了使用 WB 等常規方法檢測外泌體，也有研究者使用斑點印迹法 (Dot Blot) 來分析帕金森患者血漿中的外泌體。研究者採集了帕金森病患者和對照組的血液樣本，經過多步離心和沉澱試劑處理後，純化得到外泌體 (圖3A)。接下來，他們對血漿樣品和血漿來源的外泌體進行生物標誌物的 Dot Blot 分析。他們使用 CD63 作為一抗，接著使用螢光二抗，最後使用 Cytiva Typhoon 雷射掃描成像儀進行成像 (圖3B)。使用總蛋白對 CD63 訊號強度進行 Normalization，每個點代表一名帕金森病患者或對照者 (圖3C)。實驗結果顯示，相較於血漿樣品，純化得到的外泌體中 CD63 含量更高。此外，研究者還使用透射電子顯微鏡 (圖3D) 和粒徑分佈測試 (圖3E) 對純化得到的外泌體進行鑒定，結果皆說明了分離得到的組分符合外泌體的基本特徵。
高靈敏度的 Cytiva 的成像系統不僅在外泌體研究中頻頻亮相，也活躍在其他的蛋白質研究領域，是廣大科研工作者的好幫手。如果還在為選購好用的成像系統而擔憂，不妨試試 Cytiva 成像系統，以提高實驗成相結果的品質。
參考資料:
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