Summary

Isolation und Profilierung von microRNA-haltigen Exosomen von Human 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

Exosome Forschung in den letzten drei Jahren hat sich stark den Umfang einen Beitrag zur Identifizierung und Charakterisierung von Biomarkern und deren therapeutische Verwendungen ausgeweitet.

Exosomen sind microRNAs (miRs) gezeigt enthalten kürzlich. Mirs haben sich als wertvolle Biomarker für diagnostische Zwecke entstanden sind. Als Probenentnahme in Kliniken und Krankenhäusern sehr unterschiedlich ist, variiert miRNA-Isolierung aus Voll Galle erheblich. Um das zu erreichen robuste, genaue und reproduzierbare miRNA Profile gesammelt Gallenproben auf einfache Weise erforderte die Entwicklung eines qualitativ hochwertigen Protokoll zu isolieren und Exosomen von Galle zu charakterisieren. Das Verfahren erfordert mehrere Zentrifugationen und einen Filtrationsschritt mit einer abschließenden Ultrazentrifugationsschritt die isolierten Exosomen zu pelletieren. Elektronenmikroskopie, Western-Blots, Durchflusszytometrie und Multi-Parameter-Nanopartikel-optische Analyse, soweit verfügbar, sind von entscheidender Bedeutung Charakterisierung Schritte, um die Qualität der E zu validierenxosomes. Für die Isolierung von miRNA aus diesen Exosomen, das Lysat mit einem unspezifischen, synthetische miRNA aus einer Spezies , wie Caenorhabditis elegans Spiking, das heißt, Cel-miR-39 , ist wichtig für die Normierung der RNA – Extraktionseffizienz. Die Isolierung von Exosomen von Gallenflüssigkeit nach dieser Methode ermöglicht die erfolgreiche miRNA Profilierungs von Gallenproben für mehrere Jahre bei -80 ° C gelagert.

Introduction

Wie bei anderen biologischen Flüssigkeiten, also der Muttermilch, Plasma oder Urin, Galle enthält Exosomen, lipidreiche Vesikeln 1-4. Exosomen können biologische Funktionen in Empfängerzellen 5, 6, eine Form von Zell-Zell – Kommunikation induzieren oder zu verändern , die 4, Teil ihrer normalen Funktion 7-9 sein könnten. Exosomen können miRNA – Arten enthalten , die 10 eine wertvolle Quelle für Biomarker für die Diagnose zur Verfügung stellen kann. miRNAs Profile haben beträchtliche Aufmerksamkeit in den letzten Jahren als diagnostisches und prognostischen Marker für eine Vielzahl von Krankheiten 11-14 gewonnen.

miRNA selbst kann in biologischen Flüssigkeiten, möglicherweise veröffentlicht von toten Zellen und die Menge der Schuppen Zellen gefunden werden kann, stark von einer zugrundeliegenden Krankheit beeinflusst werden. Die miRNA Profil von Exosomen geben nicht unbedingt die miRNA Profil der Ursprungszelle 6, 10, 15-17, noch Exosomen können miRNA Unterschriften tragen, die für die elterliche ce charakteristisch sein könntell eine Tumorzelle mögen. Tumor-abgeleitete Exosomen wurden im Plasma von Patienten mit Lungenadenokarzinom, Prostatakrebs und anderen Tumoren 8, 16, 18 identifiziert.

Das Ziel dieser Methode ist die zuverlässige und robuste Isolierung der Exosomen aus menschlichen Gallenproben, weitgehend unabhängig von ihrer vorherigen Handhabungsverfahren. Es wurde Galle als eine zuverlässige Quelle von miRNA für die mögliche Diagnose von Erkrankungen des Gallengangs wie Cholangiokarzinom 19 zu verwenden , entwickelt. Es besteht aus mehreren Schritten Zentrifugation mit zunehmender Geschwindigkeit Exosomen zu isolieren und möglicherweise zu anderen biologischen Flüssigkeiten anwendbar.

Protocol

Erhalten der Galle von Patienten durch ERCP (ERCP) bedarf der Zustimmung eines menschlichen Probanden Studienprotokoll vom Institutional Review Board. Alle hier vorgestellten Arbeit wurde von der Johns Hopkins University Institutional Review Board genehmigt. 1. exosome Isolation von Bile Führen Sie ERCP (ERCP). Der Patient wird in Rückenlage und intubieren. Übergeben Sie einen Duodendoskop durch den Mund des Patienten und legen Sie sie in den zweiten Teil des Duodenum …

Representative Results

Da Exosomen zu klein sind, durch regelmäßige Mikroskopie nachgewiesen werden oder Durchflusszytometrie, Elektronenmikroskopie oder Nanopartikel optische Analyse durchgeführt werden. Die Nanopartikel optische Analyse hat den Vorteil gegenüber der Elektronenmikroskopie, dass es auch quantitative und bietet Größenverteilung und Konzentration. Das Gerät führt einen fein fokussierten Laserstrahl durch ein Glasprisma in die Probe. Die Brownsche Bewegung der isolierten Vesikeln wird üb…

Discussion

Um zuverlässig Exosomen isoliert von Galle nutzen, ist es wichtig, eine gleichbleibend hohe Qualität Isolierungsverfahren zu verwenden, um qualitativ hochwertige Proben im Gegenzug erhalten. Die Methodik in diesem Dokument definiert ist, eine gut etablierte Weg Exosomen und miRNA aus menschlichen Galle zu isolieren. Sie weist auf mehrere entscheidende Schritte bei der Charakterisierung der isolierten Exosomen, die bei einem Minimum sollte Elektronenmikroskopie oder Nanopartikel optische Analyse und Western-Blots umfas…

Declarações

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

Referências

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Citar este artigo
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).

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