Summary

절연 및 Extracellular 소포 특성 성인 Schistosoma 나무 에서

Published: May 22, 2018
doi:

Summary

여기, 선물이 성인 Schistosoma 나무에서 체 외에서 배양된 매체에 extracellular 소포 (EVs) 격리를 설명 하는 프로토콜.

Abstract

Extracellular 소포 (EVs)는 막 소포 세포 외 microenvironment로 셀의 다양 한 발표. EVs는 누구의 크기 범위 40 1000 nm 사이 이기종 vesicles의 인구를 나타냅니다. 축적 된 증거는 EVs에 중요 한 역할 규정 호스트 병원 체 상호 작용에 표시. Schistosome EVs에 대 한 깊은 이해는 기본 schistosomiasis에 대 한 새로운 전략의 개발을 활성화 하는 schistosome-호스트 상호 작용 메커니즘에 대 한 통찰력을 제공 해야 합니다. 여기, 우리는 성인 Schistosoma 나무 (S. 머 위)에서 절연 및 EVs의 특성화에 대 한 프로토콜을 제시 하 여 EVs 함수 schistosomes에 진학 하고자 합니다. EVs 문화 매체 체 외에 상업 exosome 격리 키트와 결합 하는 원심 분리를 사용 하 여 격리 했다. 고립 된 미 나무 EVs (SjEVs) 일반적으로 100-400 nm의 직경을가지고 그리고 전송 전자 현미경 검사 법 및 서쪽 blotting에 의해 특징입니다. 염료-표시 된 SjEVs PKH67의 사용 SjEVs 받는 사람 세포에 의해 내 면화는 설명 했다. 전반적으로, 우리의 프로토콜 성인 schistosomes;에서 EVs를 격리 하기 위한 대체 방법을 제공 한다 격리 된 SjEVs 기능 분석에 적합 수 있습니다.

Introduction

Extracellular 소포 (EVs)는 작은 막 도약 소포와 다양 한 단백질, 지질, 핵 산 캡슐화의 인구. 최근 연구 보여준 EVs 셀 셀 통신에 중요 한 역할을 하 고 셀 개발, 면역 조절, 신생, 세포 마이그레이션2, 등 수많은 생리 적 프로세스의 규칙에 관련 된 3,,45. 증거를 축적 EVs, exosomes, 그리고 그들의 miRNA 화물 순환 특정 질병6의 잠재적인 생체 나타냅니다 나타냅니다.

여러 가지 원생 동물 Trichomonas vaginalis, Trypanosoma cruzi, 등 Leishmania spp., EVs;를 분 비 수 표시 되었습니다 helminths 발견 되었습니다 또한7호스트 생활에 EVs를 분 비. 기생 EVs pathogenicity8, 감염과 면역 규칙9의 유지 보수에 포함 될 표시 되었습니다. 최근 두 Schistosoma mansoni (S. mansoni) 10,11 schistosomes에서 공부와 미 나무12 성인 schistosomes 분 수 있는 exosome 같은 소포 비 표명 특정 생물 학적 과정의 기능 규정에 참여.

날짜 하려면, 여러 가지 방법은 extracellular 소포, ultracentrifugation, 외13, 폴리머 기반 시 약, 크기 배제 크로마토그래피, immunoaffinity 격리의 사용을 사용 되었습니다. 이러한 다른 방법을 그들의 자신의 이점 및 제한 사항14. 일반적으로, ultracentrifugation는 소포 격리에 대 한 표준 방법으로 간주 됩니다. 그러나,이 방법은 잠재적인 EV 집계14의 한계에서 고통.

Schistosomes에서 방법의 몇 가지 EV 격리에 대 한 보고 되었습니다: ultracentrifugation11,,1210 와 여러 단계 (달걀16, 상업 EV 격리 키트16 를 사용 하 여 포함 됩니다 schistosomula11, 성인 schistosomes10,,1217). Microvesicles 천 나노미터 몇 백 나노미터 크기의 넓은 범위는, 그 주어진 우리 벤치 원심 분리기, 한, 그리고 분리에서 EVs 상업 킷은 절연을 사용 하 여 결합 하는 대체 방법 개발 성인 Schistosoma 나무. 격리 된 EVs는 일반적으로 100-400 nm의 직경을 소유 하 고 성공적으로 받는 세포에 의해 내 면화 했다.

Protocol

모든 동물 실험 상하이 수의학 연구소, 농업 과학의 중국 아카데미의 로컬 윤리 위원회에 의해 승인 (허가 번호: SHVRIAU-14-0101). 1. Schistosomes 의 생체 외에서 문화 참고: Schistosomes 는 생물을 나타냅니다. 노동자 때 생물 학적 재료 관련 웜, schistosomal 정지, 또는 다른 처리 시간 라텍스 장갑을 전혀 착용 해야 한다. 뉴질랜드 토끼 …

Representative Results

설명 된 프로토콜을 사용 하 여 격리 된 SjEVs의 수익률을 계량, 우리는 28 일 성인 schistosomes에서 고립 된 SjEVs의 단백질 농도 액세스할 수 BCA 단백질 분석 결과 사용. 표 1에서 같이, SjEV 단백질 농도의 매체 (표 1) 100 mL 당 250 µ g을 208 µ g에서 배열 했다. 입자 크기 Malvern 나노 분석에 의해 결정 된 대로 표시 된 격리 SjEVs 100에서 240 400 nm nm, 높은 인구 약…

Discussion

EVs에 대 한 최근 연구는 schistosome EVs 호스트 병원 체 상호 작용3,9,,1216에 중요 한 역할을 설명 했다. 추가 주소에 그들의 규정 하는 기능 필수적 이다 schistosomes에서 EVs를 분리. 여기, 우리 SjEV 절연을 위한 다른 방법을 설명합니다. 이 메서드 생성, SjEVs의 넓은 범위 크기 100에서 400 nm nm, 성인 미 나무</…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

이 연구는, 일부 또는 전체, 국가 자연 과학 재단의 중국 (31472187 및 31672550) 및 농업 과학, 농업 과학의 중국 아카데미의 기술 혁신 프로그램 지원.

Materials

Material
Total Exosome Isolation Reagent (from cell culture media) ThermoFisher SCIENTIFIC 4478359 For isolating S. japonicum extracellular vesicles
PKH67 Sigma-aldrich MINI67 For labeling Evs
RPMI 1640 Medium ThermoFisher SCIENTIFIC 11875119 For parasite culture
Penicillin-Streptomycin ThermoFisher SCIENTIFIC 15140122
0.22μm syringe filter Merck SLGP033RB
SnakeSkin Dialysis Tubing Thermo SCIENTIFIC 68035
PEG8000 Sangon Biotech A100159 
RIPA Beyotime P0013B
EMD Millipore™ Immobilon™ Western Chemiluminescent HRP Substrate (ECL) Fisher scientific WBKLS0100 
DAPI Cell Signaling Technology 4083
BCA kit Beyotime P0010
CD63 antibodies Sangon Biotech D160973-0025
PVDF Bio-Rad 1704273
Formvar/Carbon 400 mesh Ted Pella 01754-F
Phosphotungstic Acid Ted Pella 19402
anti-mouse IgG-HRP CWBIO CW0102
NCTC clone 1469 cells ATCC ATCC® CCL-9.1™
FBS HyClone SV30087.02
Equipments
GE chemoluminescance imaging system GE ImageQuant LAS4000mini
Transmission electron microscopy Hitachi H-7600
Milli-Q water Milli-Q Milli-Q Elix
Eppendor Centrifuge  Eppendorf Centrifuge 5804R
Zetasizer Nano Malvern Zetasizer Nano ZS 
Ultracentrifuge Beckman Optima L-100 XP Ultracentrifuge
Incubator ESCO CCL-107B
Microscope Zeiss Zeiss Axin Observer Z1

References

  1. Tetta, C., Ghigo, E., Silengo, L., Deregibus, M. C., Camussi, G. Extracellular vesicles as an emerging mechanism of cell-to-cell communication. Endocrine. 44 (1), 11-19 (2013).
  2. Abels, E. R., Breakefield, X. O. Introduction to Extracellular Vesicles: Biogenesis, RNA Cargo Selection, Content, Release, and Uptake. Cell Mol Neurobiol. 36 (3), 301-312 (2016).
  3. Riaz, F., Cheng, G. Exosome-like vesicles of helminths: implication of pathogenesis and vaccine development. Ann Transl Med. 5 (7), 175 (2017).
  4. Zhang, H. G., Grizzle, W. E. Exosomes and cancer: a newly described pathway of immune suppression. Clin Cancer Res. 17 (5), 959-964 (2011).
  5. 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).
  6. Li, Y., et al. Circular RNA is enriched and stable in exosomes: a promising biomarker for cancer diagnosis. Cell Res. 25 (8), 981-984 (2015).
  7. Marcilla, A., et al. Extracellular vesicles in parasitic diseases. J Extracell Vesicles. 3, 25040 (2014).
  8. Cwiklinski, K., et al. The Extracellular Vesicles of the Helminth Pathogen, Fasciola hepatica: Biogenesis Pathways and Cargo Molecules Involved in Parasite Pathogenesis. Mol Cell Proteomics. 14 (12), 3258-3273 (2015).
  9. Buck, A. H., et al. Exosomes secreted by nematode parasites transfer small RNAs to mammalian cells and modulate innate immunity. Nat Commun. 5, 5488 (2014).
  10. Sotillo, J., et al. Extracellular vesicles secreted by Schistosoma mansoni contain protein vaccine candidates. Int J Parasitol. 46 (1), 1-5 (2016).
  11. Nowacki, F. C., et al. Protein and small non-coding RNA-enriched extracellular vesicles are released by the pathogenic blood fluke Schistosoma mansoni. J Extracell Vesicles. 4, 28665 (2015).
  12. Wang, L., et al. Exosome-like vesicles derived by Schistosoma japonicum adult worms mediates M1 type immune- activity of macrophage. Parasitol Res. 114 (5), 1865-1873 (2015).
  13. Koh, Y. Q., Almughlliq, F. B., Vaswani, K., Peiris, H. N., Mitchell, M. D. Exosome enrichment by ultracentrifugation and size exclusion chromatography. Front Biosci (Landmark Ed). 23, 865-874 (2018).
  14. Safdar, A., Saleem, A., Tarnopolsky, M. A. The potential of endurance exercise-derived exosomes to treat metabolic diseases. Nat Rev Endocrinol. 12 (9), 504-517 (2016).
  15. Livshits, M. A., et al. Isolation of exosomes by differential centrifugation: Theoretical analysis of a commonly used protocol. Sci Rep. 5, 17319 (2015).
  16. Zhu, S., et al. Release of extracellular vesicles containing small RNAs from the eggs of Schistosoma japonicum. Parasit Vectors. 9 (1), 574 (2016).
  17. Zhu, L., et al. Molecular characterization of S. japonicum exosome-like vesicles reveals their regulatory roles in parasite-host interactions. Sci Rep. 6, 25885 (2016).
  18. Lewis, F. Schistosomiasis. Curr Protoc Immunol. , 11 (2001).
  19. Cheng, G. Circulating miRNAs: roles in cancer diagnosis, prognosis and therapy. Adv Drug Deliv Rev. 81, 75-93 (2015).

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Cite This Article
Liu, J., Zhu, L., Wang, L., Chen, Y., Giri, B. R., Li, J., Cheng, G. Isolation and Characterization of Extracellular Vesicles from Adult Schistosoma japonicum. J. Vis. Exp. (135), e57514, doi:10.3791/57514 (2018).

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