Summary

अलगाव और वयस्क Schistosoma japonicum से Extracellular बुलबुले के लक्षण वर्णन

Published: May 22, 2018
doi:

Summary

यहां, हम एक प्रोटोकॉल वर्तमान में extracellular बुलबुले (ईवीएस) अलगाव का वर्णन इन विट्रो में वयस्क Schistosoma japonicumसे प्रसंस्कृत माध्यम ।

Abstract

Extracellular बुलबुले (ईवीएस) Extracellular microenvironment में कोशिकाओं की एक किस्म द्वारा जारी झिल्लीदार बुलबुले हैं । ईवीएस विषम बुलबुले, जिसका आकार ४० और १,००० एनएम के बीच सीमा की आबादी का प्रतिनिधित्व करते हैं । संचित सबूत संकेत दिया कि ईवीएस रोगज़नक़-मेजबान बातचीत में महत्वपूर्ण नियामक भूमिका निभाते हैं । schistosome ईवीएस की गहरी समझ schistosome-मेजबान बातचीत अंतर्निहित तंत्र में अंतर्दृष्टि प्रदान करना चाहिए, schistosomiasis के खिलाफ उपंयास रणनीतियों के विकास को सक्षम करने । यहां, हम और वयस्क Schistosoma japonicum (एस. japonicum) से ईवीएस के अलगाव और लक्षण वर्णन के लिए एक प्रोटोकॉल प्रस्तुत करने से schistosomes में ईवीएस कार्यों का अध्ययन करने का लक्ष्य । ईवीएस से अलग थे इन विट्रो संस्कृति मध्यम केंद्रापसारक एक वाणिज्यिक exosome आइसोलेशन किट के साथ संयुक्त का उपयोग कर । पृथक एस japonicum ईवीएस (SjEVs) आम तौर पर १००-४०० एनएम के एक व्यास के अधिकारी, और संचरण इलेक्ट्रॉनिक माइक्रोस्कोपी और पश्चिमी सोख्ता द्वारा विशेषता है । PKH67 डाई का उपयोग-लेबल SjEVs प्रदर्शन किया है कि SjEVs प्राप्तकर्ता कोशिकाओं द्वारा आंतरिक हैं । कुल मिलाकर, हमारे प्रोटोकॉल वयस्क schistosomes से ईवीएस को अलग करने के लिए एक वैकल्पिक तरीका प्रदान करता है; पृथक SjEVs कार्यात्मक विश्लेषण के लिए उपयुक्त हो सकता है ।

Introduction

Extracellular बुलबुले (ईवीएस) विभिन्न प्रोटीन, लिपिड, और न्यूक्लिक एसिड के साथ समझाया छोटे झिल्ली बंधे बुलबुले की आबादी है । हाल के अध्ययनों से प्रदर्शन किया है कि ईवीएस सेल में एक महत्वपूर्ण भूमिका-सेल संचार खेलते हैं, और कई शारीरिक प्रक्रियाओं के विनियमन में शामिल हैं, सेल विकास, प्रतिरक्षा विनियमन, angiogenesis, और सेल माइग्रेशन2सहित, 3,4,5. सबूत जमा इंगित करता है कि ईवीएस, परिचालित exosomes, और उनके miRNA कार्गो कुछ रोगों के संभावित उपमार्क्स6का प्रतिनिधित्व करता है ।

कई प्रोटोजोआ जैसे ट्रायकॉमोनास वेजिनेलिस, Trypanosoma cruzi, और Leishmania एसपीपी., को चुपके से ईवीएस कर दिखाया गया है; helminths इसके अतिरिक्त के लिए रहने वाले में ईवीएस चुपके पाया गया है7मेजबान । परजीवी ईवीएस को संक्रमण के रखरखाव, pathogenicity8, और प्रतिरक्षा विनियमन9में शामिल होना दिखाया गया है । schistosomes में हाल के अध्ययनों से दोनों Schistosoma mansoni (एस. mansoni) 10,11 और एस japonicum12 ने संकेत दिया है कि वयस्क schistosomes स्रावी exosome-बुलबुले की तरह है कि हो सकता है विशिष्ट जैविक प्रक्रियाओं के कार्यात्मक विनियमों में शामिल ।

तिथि करने के लिए, कई तरीकों extracellular बुलबुले अलग करने के लिए इस्तेमाल किया गया है, ऐसे ultracentrifugation के रूप में, ultrafiltration13, बहुलक आधारित रिएजेंट का उपयोग, आकार अपवर्जन क्रोमैटोग्राफी, और immunoaffinity अलगाव । इन विभिंन तरीकों के पास अपने स्वयं के फायदे और सीमाएं14। आम तौर पर, ultracentrifugation पुटिका अलगाव के लिए सोने की मानक विधि माना जाता है । हालांकि, इस विधि संभावित EV एकत्रीकरण14की सीमा से ग्रस्त है ।

schistosomes में, EV अलगाव के लिए कुछ विधियों की रिपोर्ट की गई है: इनमें ultracentrifugation11,12,10 और कई चरणों के लिए वाणिज्यिक EV आइसोलेशन किट16 का उपयोग शामिल है (अंडे16, schistosomula११, प्रौढ schistosomes१०,१२,१७). यह देखते हुए कि microvesicles कई सौ nanometers से हजार nanometers के आकार की एक विस्तृत श्रृंखला के हैं, हम एक वैकल्पिक तरीका है कि बेंच केंद्रापसारक, ultrafiltration, और एक वाणिज्यिक EV आइसोलेशन किट के उपयोग के साथ जोड़ती है विकसित से ईवीएस को अलग प्रौढ Schistosoma japonicum. अलग ईवीएस आम तौर पर १००-४०० एनएम के एक व्यास के पास और सफलतापूर्वक प्राप्तकर्ता कोशिकाओं द्वारा आंतरिक थे ।

Protocol

शंघाई पशु चिकित्सा अनुसंधान संस्थान, चीनी अकादमी कृषि विज्ञान (परमिट संख्या: SHVRIAU-14-0101) की स्थानीय नैतिकता समिति द्वारा सभी पशु प्रयोगों को अनुमोदित किया गया । 1. इन विट्रो कल्चर ऑफ़ Schistosomes …

Representative Results

वर्णित प्रोटोकॉल का उपयोग कर पृथक SjEVs की उपज का अंदाजा लगाने के लिए, हम 28 दिन वयस्क schistosomes से अलग SjEVs के प्रोटीन एकाग्रता का उपयोग करने के लिए बीसीए प्रोटीन परख का इस्तेमाल किया । के रूप में ताल…

Discussion

ईवीएस पर हाल के अध्ययनों से प्रदर्शन किया है कि schistosome ईवीएस मेजबान में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभा-रोगज़नक़ बातचीत3,9,12,16। और उनके विनियामक कार्यों को संबोध?…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

इस अध्ययन में भाग या पूरे में, चीन के राष्ट्रीय प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन द्वारा समर्थित (३१४७२१८७ और ३१६७२५५०) और कृषि विज्ञान और चीनी कृषि विज्ञान अकादमी के प्रौद्योगिकी नवाचार कार्यक्रम था ।

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

Referências

  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).
check_url/pt/57514?article_type=t

Play Video

Citar este artigo
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).

View Video