2025年2月28日
本文展示了从人体受试者的生物液体(如泪液和唾液)中收集的细胞外囊泡(EVs)的表征方法。该方法所使用的扫描仪能够检测仅1 µL样本中EVs的表型、大小及总颗粒数。
细胞外囊泡可作为疾病生物标志物,反映生理状态。我们的方法能够从小体积泪液样本中提取丰富的数据,推动生物体液中细胞外囊泡的研究。关键的实验挑战包括从小样本中获得足够的细胞外囊泡浓度、在分离过程中尽量减少样本损失,以及优化分析以防止芯片信号过饱和或检测信号过弱。
该方案跳过了分离步骤,缩短了处理时间,并允许从微量样本体积中分析细胞外囊泡,因此非常适合泪液等有限的生物样本。无创生物标志物对于角膜疾病早期检测和管理至关重要。细胞外囊泡生物标志物可实现疾病监测、个体化治疗、提高患者依从性,并改善生活质量。
本实验室率先对圆锥角膜(KC)患者泪液样本中的细胞外囊泡进行分析,鉴定了独特的泪液细胞外囊泡(tEV)特征。这为未来的诊断方法及以细胞外囊泡为靶点的治疗策略奠定了基础。首先,将生物样本和四跨膜蛋白芯片放置于工作台。
用移液器将70微升已与人四跨膜蛋白检测试剂盒溶液B预混的人类生物样本加入芯片中。将薄膜置于芯片洗涤板上,以防止样本蒸发。16小时后,将该板放入芯片清洗仪中。
将其固定到位并盖上盖子。在芯片清洗仪上选择 CW-TETRA v0 选项。在芯片清洗的同时,每张芯片准备 300 微升封闭溶液。
每个芯片的封闭液中加入 0.6 微升的每种抗体。将封闭液与抗体混合液涡旋振荡,以确保充分混匀。芯片洗涤完成后,在每个芯片上方加入 250 微升含有抗体混合液的封闭液。
然后关闭盖子并按“Continue”。当芯片清洗仪发出提示音时,取下芯片清洗板。将芯片沿斜坡向上移动。
将微孔板放回芯片清洗仪中,确保其牢固锁定到位。关闭盖子并按“继续”。首先,打开纳米颗粒分析仪。
启动连接至纳米颗粒分析仪的桌面扫描软件程序。选择芯片文件夹以选定每一张四跨膜蛋白芯片,并将其定位在卡盘的芯片位置。单击芯片位置下方的三个方块以开启荧光。
方块将变为黄色、蓝色和红色。按住卡盘盖并将其拉出以取下。然后将载有样品的四跨膜蛋白芯片牢固地固定在卡盘上。
将卡盘盖上的销钉与孔对齐并向下按压。滑动盖子以将其锁定到位。然后将卡盘放置到载物台上,并将其锁定。
接下来,在软件界面中点击“扫描芯片”,然后点击“确定”。当载物台完全移入仪器内部后,关闭门。扫描完成后,打开门以弹出载物台并核对结果。如果扫描成功,丢弃芯片。
将下一组芯片放置到卡盘上。或者,将空的卡盘放回载物台。使用完毕后退出软件并关闭仪器。
在CD63、CD81和CD9通道中观察到细胞外囊泡的最佳荧光水平,而MIgG对照通道保持黑色,证实了对照的特异性。对于生物液体,CD81信号有所降低。CD63、CD81和CD9通道中无荧光信号表明不存在细胞外囊泡。
荧光过度饱和现象明显,由于标记过度,难以分辨有效数据,尤其在CD63、CD81和CD9通道中。
本研究提出了一种用于表征从人类生物体液(如泪液和唾液)中收集的细胞外囊泡(EVs)的新方法。通过使用四跨膜蛋白芯片,该方法能够利用极少量样本进行EVs分析,推动了无创疾病监测生物标志物的研究。
利用极微量生物流体样本对细胞外囊泡(EVs)进行表征,可解决无创生物标志物发现与疾病监测中的关键瓶颈问题。该工作流程能够从稀少的患者样本中实现高通量EV表型分析,支持转化医学研究及早期靶点验证。该方法可提高在眼科及全身性疾病研究管线中基于生物标志物作出研发决策的预测可靠性。
该EV表征方案可融入从发现到临床前研究的连续流程中,将早期生物标志物的鉴定与在样本有限情况下的转化验证相结合。