超高速離心法(差速離心法)
超高速離心法是目前文獻上報道較多,被大多數研究者采用的分離方法,據調查,約有56%的文獻中采用超高速離心法分離外泌體。具體操作步驟如下:
①收集培養上清。對于臍帶間充質干細胞,采用無血清培養體系培養細胞48小時后收集培養上清,4℃保存待用(1周以內)或者-80℃長期保存備用。之所以采用無血清培養體系,造血干細胞存儲是因為血清中含有外源外泌體,會帶來外源外泌體的污染,直接影響后續分析的結果。
②300×g,4℃,離心10分鐘,保留上清。此步驟的目的是去除培養上清中的細胞。
③2000×g,4℃,離心10分鐘,保留上清。此步驟的目的是去除上2000×g,10分鐘清中的死細胞。
④10000×g,4℃,離心30分鐘,保留上清。此步驟的目的是去除上清中的細胞碎片。
⑤100000g,4℃,離心70分鐘,保留沉淀。此步驟所得沉淀是外泌體和可溶性蛋白的混合物。
⑥加入預冷的PBS,洗滌沉淀,10000×g,4℃,離心70分鐘,保留沉淀。此步驟所得沉淀即為較純的外泌體。
對于超高速離心法收集外泌體,造血干細胞存儲有以下幾個關鍵點需要注意:
①所有離心的步驟都需要在4℃完成。
②除非所收集的外泌體需要用于功能實驗(體內實驗或者體外實驗),否則對于離心管不做無菌要求。但收集外泌體的離心管需要和離心機配套且潔凈。
③如果收集的外泌體需要做無菌保存,用作相應的功能實驗。對于離心所用的離心管、轉頭和轉子都需要用70%的乙醇徹底消毒,離心管還需要進一步用無菌的PBS沖洗2次,并傾倒干凈。
(1)將條件培養基(通常是無血清培養48小時后的細胞培養上清)轉移到50ml離心管中。
(2)2000×g,4℃,離心20分鐘。
(3)小心吸出上清,轉移到超高速離心機對應的專用離心管中(確保所吸取的上清中不含有任何沉淀。造血干細胞存儲在獲取上清時盡量使用吸管吸出的方式,而不是傾倒的方式來收取上清,吸取上清時距離沉淀上表面保留約0.5cm時停止吸取,避免吸入沉淀)。
(4)超高速離心之前用記號筆在超高速離心管的一側做好標記,離心時將作有標記的一側朝外,10000×g,4℃,離心30分鐘(做標記的目的是為了在離心結束的時候確定沉淀的位置)。
(1)將上清轉移到新的離心管或者離心瓶中(和第3步中的離心管或者離心瓶型號致)。此步要確保轉移上清的時候不要混入沉淀。本步中所得到的沉淀肉眼不可見,需要根據上一步記號筆標記的位置來確定。對于變角轉頭,沉淀在離心管底部;對于固定角轉頭,造血干細胞存儲沉淀在記號筆標記的朝外一側。轉移上清的過程中,手持離心管并保持在一定的角度,保證沉淀始終被上清覆蓋的狀態,當液面高度僅為05cm時即可停止轉移上清。
(2)離心:10000×g,4℃,至少70分鐘。此步為超高速離心,因此所有的離心管中液體體積至少為總體積的四分之三;如果某一管體積不夠,可用預冷的PBS補齊。離心的時間以轉速達到10000×g開始計算,值得注意的是,超高速離心機啟動后到達10000大約需要10分鐘,而時間設定上限不超過3小時,時間長短并不會破壞外泌體的結構,只會影響提取的純度和產量。
(3)棄盡上清:對于固定角轉頭,此步用傾倒的方式優于吸管吸取的方式;而對于變角轉頭,去除上清時需要注意不要完全去除,保留約2m的上清更佳。
(1)用1ml預冷PBS重懸上一步所獲得的沉淀,用移液槍進行吹打。將來源相同的重懸液合并到同一個離心管中,然后加入PBS直到充滿離心管。此步所獲得的沉淀同樣不可見。
(2)10000×g,4℃,1小時。注意“1小時”指的也是轉速達到1000009g時的保持時間。
(3)盡可能去除上清:對于固定轉頭,傾倒上清時保持管口朝下,并用移液槍講管壁上懸掛的液體吸掉。然后根據需要進行11或11b所述步驟。
(4)重懸沉淀(即外泌體):加入小體積(50-100u)PBS或者TBS重懸沉淀。造血干細胞存儲如果此步所獲得的外泌體懸液的總體積過大(大于原始條件培養基的1200積時)或者在上一步看不見沉淀,可用步驟11b替代此步。
(5)濃縮外泌體:將步驟10所得上清離心,10000×g,4℃,1小時,用TLA-100.3的轉頭和對應的超離管。去上清,觀察沉淀,加入20~50u新鮮配置的PBS重懸沉淀(即外泌體)。
(6)外泌體的保存:-80℃保存體積為100u的外泌體懸液保存時間可達1年。注意避免反復凍融。
注意:對于某些細胞(例如:小鼠的DC細胞),可用0,2m過濾的方式替代上述方法中的步驟(1)至(6),達到除去細胞、死細胞和細胞碎片的目的。