伯豪生物外泌体研究解决方案

时间:2016-12-19 09:21:34 点击: 【字体: 收藏

      外泌体形成是由细胞膜内陷,形成内体,再形成多泡体,最后分泌到胞外。外泌体中携带有母细胞的多种蛋白质、脂类、DNARNA等重要信息,而非编码RNA(包括miRNAlncRNAcircRNA等)在调控基因表达等方面有着重要作用,对外泌体中的miRNA、lncRNA、circRNA进行研究不仅能够深入了解疾病或不同发育阶段的内在机制,而且筛选外泌体特异biomarker也有着非常高的临床应用价值。随着液态活检及体外诊断技术的不断发展,外泌体正在成为最新的疾病诊断标志物

服务推荐

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Affymetrix Human miRNA 4.0 Array



Biomarker研究技术流程



经典应用案例

外泌体与lncRNA 

      案例:Takahashi KJ, Yan IK, Wood J, et al. Involvement of Extracellular Vesicle Long Noncoding RNA (linc-VLDLR) in Tumor Cell Responses to Chemotherapy. Mol Cancer Res. 2014 ,12(10): 1377–87. 

      研究人员通过对细胞间对话媒介外泌体中的lncRNA进行研究,在肝癌中发现了一个独特的化疗药物应答及耐药性产生的机制。通过外泌体运转Linc-VLDLR到受体肿瘤细胞,使受体肿瘤细胞中Linc-VLDLR升高,进而通过调控下游变化使得机体产生耐药性。



研究思路:


      通过芯片筛选发现lnc-VLDLR在HCC细胞外泌体比HCC细胞更富集。敲降Linc-VLDLR后细胞增殖marker PCNA表达下降,增殖能力下降。化疗药物处理Linc-VLDLR表达变化。加入不同浓度的外泌体,Linc-VLDLR的表达随外泌体浓度增加而升高,敲降细胞中并没有升高。 细胞实验结果与此相符。化疗药物处理后,加入外泌体增加细胞活性,但敲降细胞的活性却没有增加。这说明外泌体能够在化疗药物处理后通过运转Linc-VLDLR调控细胞活性,并且可能是通过ABC转运蛋白家族。




外泌体与circRNA

      案例:Li Y, Zheng QP, Bao CY, et al. Circular RNA is enriched and stable in exosomes: a promising biomarker for cancer diagnosis. Cell Res. 2015, 25(8):981-4.

      circular RNAs是一类广泛存在的环状闭合的非编码RNA,可在体内调控基因的表达。外泌体是一类由细胞分泌的膜状囊泡结构,其内部含有丰富的物质,包括miRNAs, lncRNA,和circRNAs。外泌体中是否能检测到稳定存在的circRNA,能否作为疾病诊断的biomarker,该研究通过一系列实验进行了探索。证明CircRNAs在外泌体中是表达丰富和稳定的,可以作为肿瘤检测的潜在biomarker。


研究思路:


      该研究首先对肝癌细胞系分离外泌体进行了circRNA检测,表明细胞分泌外泌体中存在着丰富的circRNAs。随后对健康人血清来源外泌体进行了检测,表明血清外泌体中稳定的circRNAs是可能作为诊断biomarker。进一步的小鼠肿瘤模型和临床直肠癌病人样本血清外泌体的circRNAs检测表明,检测血清外泌体中的circRNA作为临床诊断的biomarker是可行的。



外泌体与miRNA (miRNA in exosomes)

      案例1:Melo SA, Sugimoto H, O'Connell JT, et al. Cancer Exosomes Perform Cell-Independent MicroRNA Biogenesis and Promote Tumorigenesis. Cancer Cell, 2014.

      这篇文章中研究者采用Affymetrix microRNA 4.0芯片通过比对乳腺癌细胞株及正常细胞株内外泌体中microRNA的种类及含量发现两者的表达谱系差异,并进一步发现外泌体内含有microRNA加工系统,能够将前体microRNA加工为成熟microRNA,继而研究者对外泌体内加工前体microRNA为成熟microRNA的各组分分别进行了研究,证实外泌体内有着成熟microRNA加工这一机制的存在。癌细胞分泌的外泌体到达远端后可以将其内加工成熟的microRNA释放出来并使正常细胞转化为癌变细胞,这一研究进一步揭示了癌症演变中外泌体的作用并为Dicer成为潜在的肿瘤标志物提供了线索。

研究思路:


图:各细胞株分离的外泌体24h和72h时间点的microRNA芯片比较散点图


图 外泌体内Dicer表达干扰前后microRNA芯片谱系结果


图 癌细胞株来源外泌体内microRNA及其前体表达随时间变化


      案例2:Jia HL, He CH, Wang ZY, et al.MicroRNA expression profile in exosome discriminates extremely severe infections from mild infections for hand, foot and mouth disease. BMC Infect Dis.2014, 14:506.

      广州市妇女儿童医疗中心邓力教授使用上海伯豪提供的Agilent Human miRNA 18.0芯片服务,通过对比轻、重程度手足口病患儿及正常儿童血清内外泌体中microRNA的表达情况最终发现了4个与该病发生关系密切的microRNA,为该病的进一步诊疗提供了有力的支持。这也是国内较早的用大规模筛选的方法进行外泌体作为疾病标志物的研究。


研究思路:



图Agilent microRNA芯片筛选得到的外泌体内差异表达microRNA