告别杂质与假信号!解锁外泌体可靠研究的双密钥

lyw 102 2026-02-14 10:32:16

在生命科学的浩瀚星空中,一颗曾被视为“细胞垃圾”的微小囊泡,正以惊人的速度逆袭,成为照亮未来医学的“明日之星”。它,就是外泌体(Exosomes)。

 

如今,我们认识到,外泌体几乎由所有类型的细胞分泌,广泛存在于血液、尿液等各种体液中。它携带着来源细胞的“身份信息”和“功能指令”——包括蛋白质、脂质、DNA以及各类RNA,是细胞间通讯的关键介质。在癌症领域,肿瘤细胞利用外泌体“拉帮结派”,例如通过递送特定的miRNA“驯化”巨噬细胞,帮助自己逃脱免疫监控、实现远处转移。在再生医学中,干细胞来源的外泌体则展现出促进组织修复、调节免疫的神奇能力,为心肌梗死、神经损伤等疾病的治疗带来了新希望。

从液体活检的“新秀”到药物递送的“天选之子”,外泌体在疾病诊断、治疗和预后评估方面展现出极其广阔的应用前景。

然而,外泌体研究也面临着一个根本性的挑战:如何高效、高纯度地获得这些纳米级的“信使”,并清晰、准确地追踪它们在复杂生命系统中的轨迹与功能?这个痛点,犹如一把锁,限制了我们对这颗“明星”全部潜力的解锁。

 

今天,就让我们一同深入探索,揭开高质量外泌体研究的神秘面纱。

 

01

如何获得合格的“研究对象”?

 

 

挑战与困难:如何高纯度,高效率分离

外泌体研究当前面临的首要挑战,在于如何实现高纯度、高效率的分离与精准鉴定,而传统分离方法普遍存在明显局限:

1.超速离心法难以适用于大样本处理,实验重现性较差;聚合物沉淀法操作简便,但分离产物中杂质含量高,易对后续实验造成干扰;

2.抗体法虽特异性较强,却容易在操作过程中损伤外泌体的天然结构,同时存在非特异性结合等问题。这些痛点也让更稳定、更高效、更适合临床转化的外泌体分离与鉴定技术,成为当下科研与转化应用的关键突破口。

 

解决方式①:ExoIsolator Exosome Isolation K

 

产品特点:

1、 简单的操作:无需任何操作技巧

ExoIsolator Exosome Isolation Kit的操作过程极为简单。组装好Filter Holder和Isolation Filter进行减压过滤,再用PBS回收过滤膜表面上的外泌体即可。这种方法可以尽可能的减少外泌体的损失,而且不易产生人为操作因素上的差别。

 

2、  回收效率高:与超速离心法相当

目前最常用的外泌体分离方法是超速离心法,使用超速离心法和ExoIsolator Exosome Isolation Kit同时回收HEK293S细胞培养液中的外泌体,通过外泌体粒度分布、粒子数和外泌体marker的表达量检测两种方法得到的外泌体并进行比较。结果可以看出,两种方法得到的外泌体的粒度分布和粒子数基本相同,而外泌体marker的表达量的结果显示,在相同蛋白量的情况下,ExoIsolator 的外泌体标志物更高,说明ExoIsolator 比超速离心法得到的外泌体纯度更高。(专利申请中)

 

解决方式②:MagCapture&MassivEV系列

 

高纯度外泌体纯化方法-PS亲和法

PS亲和法是FUJIFILM Wako自行研发的外泌体分离方法,利用可与外泌体表面的磷脂酰丝氨酸(PS)特异性结合的Tim4。通过PS-Tim4的高特异性结合,并配合螯合剂,可在温和的条件下,分离获得高纯度、完整的外泌体。

 

产品特点

● 通过新型亲和法(PS亲和法)可获得高纯度的细胞外囊泡

● 与传统的超速离心法相比,可获得更高回收量和纯度的外泌体

● 可获得完整的外泌体,应用广泛

● 磁珠操作简便,可处理多个样品

 

性能数据

▼ 使用NanoSight分析粒子

将利用PS亲和法、超速离心法从K562细胞培养上清中获取的外泌体分别用超纯水稀释至适当浓度,再使用 NanoSight LM10分析粒子直径和粒子浓度。

 

结论:PS亲和法所提取的检测粒子中,检测到与外泌体粒径(50~100 nm)相当的粒子浓度更高,纯度更高。

 ▼蛋白质组学分析胎牛血清(FBS)来源蛋白质的污染比例:

使用PS亲和法、超速离心法从K562细胞培养上清(10%去外泌体FBS 添加培养基)提取外泌体,对外泌体进行质谱分析,比较所有分析的多肽中,K562细胞来源的人多肽与污染物FBS来源多肽的比例。

 

02

如何“清晰看见并追踪”它的行踪

 

 外泌体功能研究的关键在于对其进行可靠的荧光标记与示踪,以揭示其在细胞间通讯、疾病发生发展中的动态行为。目前,最主流且应用广泛的标记方法是使用亲脂性荧光染料,如PKH系列(PKH26、PKH67)和Di系列(DiO、DiI、DiD、DiR)

但是存在明显的缺点

1. 染色后外泌体粒径增大。

2. 荧光染料自身形成粒子,造成背景增高。

 

需求痛点:

 标记干扰——蛋白融合标记或大分子标记可能影响外泌体本身的生物学行为,引入干扰信号。

解决方式:同仁化学ExoSparkler

 

 
 
 

 

 

总结

图片

 

在给药后的背部皮肤中,给药组PKH26出现了色素沉着。


 IVIS观察结果显示,外泌体皮下注射后,Lymph节点的迁移通过Mem Red可以更高敏感地检测到。 

 组织共聚焦观察结果显示,与PKH26类似,可以确认Mem Red染色外泌体向淋巴结内部的迁移。 

 冷冻切片观察结果显示,Mem Red也可以观察到被淋巴结内的细胞摄取。


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