Summary

Выделение и профилирование микроРНК содержащих экзосомы от человека Bile

Published: June 13, 2016
doi:

Summary

Bile fluid is a valuable source of extracellular vesicles/exosomes that contain potentially important biomarkers. This protocol represents a robust method to isolate exosomes from human bile for further analyses including miRNA profiling.

Abstract

Исследование экзосома в течение последних трех лет значительно расширили сферу в сторону идентификации и характеристики биомаркеров и их терапевтического применения.

Экзосомы недавно было показано, содержат микроРНК (Мирс). Миры сами по себе возникли как ценные биомаркеров для диагностических целей. Как сбор проб в клиниках и больницах довольно изменчиво, микроРНК изоляция от всей желчи существенно различается. Для достижения надежных, точных и воспроизводимых профилей микроРНК из собранных образцов желчи простым способом потребовало разработки протокола высокого качества, чтобы выделить и охарактеризовать экзосомы от желчи. Метод требует несколько центрифугировани и стадию фильтрации с конечной стадией ультрацентрифугирования, чтобы осадить обособленные экзосомы. Электронная микроскопия, Вестерн-блоты, проточной цитометрии и многопараметрического наночастицами оптический анализ, если таковые имеются, являются важнейшими этапами определения характеристик для проверки качества еxosomes. Для выделения микроРНК из этих экзосомы, спайковой лизата с неспецифическим, синтетический микроРНК из вида , как Caenorhabditis Элеганс, т.е. Cel-микроРНК-39, имеет важное значение для нормализации эффективности экстракции РНК. Выделение экзосома из желчной жидкости следуя этому методу позволяет успешно микроРНК профилирование из образцов желчи, хранившихся в течение нескольких лет при температуре -80 ° С.

Introduction

Как и в других биологических жидкостях, то есть грудное молоко, плазме крови или моче, желчи содержит экзосомы, богатой липидами везикулы 1-4. Экзосомы могут вызывать или изменять биологические функции в клетки – реципиенты 5, 6, форма межклеточной связи , которая может быть частью их нормальной функции 4, 7-9. Экзосомы может содержать видов микроРНК , которые могут обеспечить ценный источник биомаркеров для диагностики 10. профили микроРНК получили значительное внимание в последние годы в качестве диагностических и прогностических маркеров различных заболеваний 11-14 лет.

Сам микроРНК можно найти в биологических жидкостях, возможно, высвобождаемых мертвых клеток и количество пролитой клеток может в значительной мере зависеть от основного заболевания. Профиль микроРНК экзосом не обязательно отражает профиль микроРНК от инициирующего элемента 6, 10, 15-17, но экзосомы может нести подписи микроРНК , которые могут быть характерны для родителей CEбудете как клетка опухоли. Опухолевые полученных экзосомы были идентифицированы в плазме пациентов с аденокарциномой легкого, рака предстательной железы и других опухолей 8, 16, 18.

Целью данного метода является надежным и надежная изоляция экзосомы из образцов желчи человека, в значительной степени зависит от их предыдущих процедур обработки. Она была разработана , чтобы использовать желчь в качестве надежного источника микроРНК для потенциальной диагностики заболеваний желчных протоков , таких как холангиокарциномой 19. Она состоит из нескольких этапов центрифугирования при увеличении скорости, чтобы изолировать экзосомы и могут быть применимы и к другим биологическим жидкостям.

Protocol

Получение желчи от больных к эндоскопической ретроградной холангиопанкреатография (ЭРХПГ) требует утверждения человеческого протокола Испытуемых Советом по рассмотрению Institutional. Все работы, представленные здесь было одобрено Институциональным наблюдательным советом Университета …

Representative Results

Поскольку экзосомы слишком малы, чтобы быть обнаружены с помощью регулярной микроскопии или поточной цитометрии, электронная микроскопия или оптический анализ наночастиц должен быть выполнен. Оптический анализ наночастица имеет преимущество по сравнению с электро…

Discussion

Для того, чтобы надежно использовать экзосомы, выделенные из желчи, важно использовать последовательные методы высокого качества изоляции, чтобы получить высокие образцы качества взамен. Методика определена в данной работе является устоявшейся способ изолировать экзосомы и микроРН?…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

This study was supported by a K08 Award (DK090154-01) from the National Institutes of Health (NIH; to F.M.S.).

Materials

0.2µm Polyethersulfone (PES) membrane filter Corning 431229
thinwall polyallomer ultracentrifuge tubes  Beckman Coulter 331374
SW40Ti rotor Beckman Coulter
LM10-HS  Nanosight
Nanoparticle Tracking Analysis (NTA) software  Nanosight
mirVANA Life Technologies AM1560
cOmplete Protease Inhibitor Roche distributed by Sigma-Aldrich 4693116001
Immobilon PSQ Millipore, Bedford MA ISEQ00010
Anti-CD63 antibody Abcam ab59479
Anti-Tsg101 Abcam ab30871

References

  1. Admyre, C., et al. Exosomes with immune modulatory features are present in human breast milk. J. Immunol. 179 (3), 1969-1978 (2007).
  2. Aushev, V. N., et al. Comparisons of microRNA patterns in plasma before and after tumor removal reveal new biomarkers of lung squamous cell carcinoma. PLoS One. 8 (10), e78649 (2013).
  3. Ben-Dov, I. Z., et al. Urine microRNA as potential biomarkers of autosomal dominant polycystic kidney disease progression: description of miRNA profiles at baseline. PLoS One. 9 (1), e86856 (2014).
  4. Vlassov, A. V., Magdaleno, S., Setterquist, R., Conrad, R. Exosomes: current knowledge of their composition, biological functions, and diagnostic and therapeutic potentials. Biochim. Biophys. Acta. 1820 (7), 940-948 (2012).
  5. Kosaka, N., Iguchi, H., Yoshioka, Y., Takeshita, F., Matsuki, Y., Ochiya, T. Secretory mechanisms and intercellular transfer of microRNAs in living cells. J. Biol. Chem. 285 (23), 17442-17452 (2010).
  6. Mittelbrunn, M., et al. Unidirectional transfer of microRNA-loaded exosomes from T cells to antigen-presenting cells. Nat. Commun. 2, 282 (2011).
  7. Pegtel, D. M., van de Garde, M. D., Middeldorp, J. M. Viral miRNAs exploiting the endosomal-exosomal pathway for intercellular cross-talk and immune evasion. Biochim. Biophys. Acta. 1809 (11-12), 715-721 (2011).
  8. Peinado, H., et al. Melanoma exosomes educate bone marrow progenitor cells toward a pro-metastatic phenotype through MET. Nat. Med. 18 (6), 883-891 (2012).
  9. Thery, C., Ostrowski, M., Segura, E. Membrane vesicles as conveyors of immune responses. Nat. Rev. Immunol. 9 (8), 581-593 (2009).
  10. Valadi, H., Ekstrom, K., Bossios, A., Sjostrand, M., Lee, J. J., Lotvall, J. O. Exosome-mediated transfer of mRNAs and microRNAs is a novel mechanism of genetic exchange between cells. Nat. Cell Biol. 9 (6), 654-659 (2007).
  11. Bessho, K., et al. Integrative genomics identifies candidate microRNAs for pathogenesis of experimental biliary atresia. BMC Syst. Biol. 7, (2013).
  12. Calin, G. A., et al. MicroRNA profiling reveals distinct signatures in B cell chronic lymphocytic leukemias. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 101 (32), 11755-11760 (2004).
  13. Collins, A. L., et al. A differential microRNA profile distinguishes cholangiocarcinoma from pancreatic adenocarcinoma. Ann. Surg. Oncol. 21 (1), 133-138 (2014).
  14. He, L., et al. A microRNA polycistron as a potential human oncogene. Nature. 435 (7043), 828-833 (2005).
  15. Taylor, D. D., Gercel-Taylor, C. MicroRNA signatures of tumor-derived exosomes as diagnostic biomarkers of ovarian cancer. Gynecol. Oncol. 110 (1), 13-21 (2008).
  16. Rabinowits, G., Gercel-Taylor, C., Day, J. M., Taylor, D. D., Kloecker, G. H. Exosomal microRNA: a diagnostic marker for lung cancer. Clin. Lung Cancer. 10 (1), 42-46 (2009).
  17. Skog, J., et al. Glioblastoma microvesicles transport RNA and proteins that promote tumour growth and provide diagnostic biomarkers. Nat.Cell Biol. 10 (12), 1470-1476 (2008).
  18. Lance, R. S., Drake, R. R., Troyer, D. A. Multiple recognition assay reveals prostasomes as promising plasma biomarkers for prostate cancer. Expert Rev. Anticancer Ther. 11 (9), 1341-1343 (2011).
  19. Li, L., et al. Human bile contains microRNA-laden extracellular vesicles that can be used for cholangiocarcinoma diagnosis. Hepatology. 60 (3), 896-907 (2014).
  20. Gabriel, D. A., Giordano, K. Microparticle sizing and counting using light scattering methods. Semin. Thromb. Hemost. 36 (8), 824-832 (2010).
  21. Colombo, M., Raposo, G., Thery, C. Biogenesis, secretion, and intercellular interactions of exosomes and other extracellular vesicles. Annu. Rev. Cell Dev. Biol. 30, 255-289 (2014).
check_url/fr/54036?article_type=t

Play Video

Citer Cet Article
Li, L., Piontek, K. B., Kumbhari, V., Ishida, M., Selaru, F. M. Isolation and Profiling of MicroRNA-containing Exosomes from Human Bile. J. Vis. Exp. (112), e54036, doi:10.3791/54036 (2016).

View Video