超高速离心法(差速离心法)
超高速离心法是目前文献上报道较多,被大多数研究者采用的分离方法,据调查,约有56%的文献中采用超高速离心法分离外泌体。具体操作步骤如下:
①收集培养上清。对于脐带间充质干细胞,采用无血清培养体系培养细胞48小时后收集培养上清,4℃保存待用(1周以内)或者-80℃长期保存备用。之所以采用无血清培养体系,造血干细胞存储是因为血清中含有外源外泌体,会带来外源外泌体的污染,直接影响后续分析的结果。
②300×g,4℃,离心10分钟,保留上清。此步骤的目的是去除培养上清中的细胞。
③2000×g,4℃,离心10分钟,保留上清。此步骤的目的是去除上2000×g,10分钟清中的死细胞。
④10000×g,4℃,离心30分钟,保留上清。此步骤的目的是去除上清中的细胞碎片。
⑤100000g,4℃,离心70分钟,保留沉淀。此步骤所得沉淀是外泌体和可溶性蛋白的混合物。
⑥加入预冷的PBS,洗涤沉淀,10000×g,4℃,离心70分钟,保留沉淀。此步骤所得沉淀即为较纯的外泌体。
对于超高速离心法收集外泌体,造血干细胞存储有以下几个关键点需要注意:
①所有离心的步骤都需要在4℃完成。
②除非所收集的外泌体需要用于功能实验(体内实验或者体外实验),否则对于离心管不做无菌要求。但收集外泌体的离心管需要和离心机配套且洁净。
③如果收集的外泌体需要做无菌保存,用作相应的功能实验。对于离心所用的离心管、转头和转子都需要用70%的乙醇彻底消毒,离心管还需要进一步用无菌的PBS冲洗2次,并倾倒干净。
(1)将条件培养基(通常是无血清培养48小时后的细胞培养上清)转移到50ml离心管中。
(2)2000×g,4℃,离心20分钟。
(3)小心吸出上清,转移到超高速离心机对应的专用离心管中(确保所吸取的上清中不含有任何沉淀。造血干细胞存储在获取上清时尽量使用吸管吸出的方式,而不是倾倒的方式来收取上清,吸取上清时距离沉淀上表面保留约0.5cm时停止吸取,避免吸入沉淀)。
(4)超高速离心之前用记号笔在超高速离心管的一侧做好标记,离心时将作有标记的一侧朝外,10000×g,4℃,离心30分钟(做标记的目的是为了在离心结束的时候确定沉淀的位置)。
(1)将上清转移到新的离心管或者离心瓶中(和第3步中的离心管或者离心瓶型号致)。此步要确保转移上清的时候不要混入沉淀。本步中所得到的沉淀肉眼不可见,需要根据上一步记号笔标记的位置来确定。对于变角转头,沉淀在离心管底部;对于固定角转头,造血干细胞存储沉淀在记号笔标记的朝外一侧。转移上清的过程中,手持离心管并保持在一定的角度,保证沉淀始终被上清覆盖的状态,当液面高度仅为05cm时即可停止转移上清。
(2)离心:10000×g,4℃,至少70分钟。此步为超高速离心,因此所有的离心管中液体体积至少为总体积的四分之三;如果某一管体积不够,可用预冷的PBS补齐。离心的时间以转速达到10000×g开始计算,值得注意的是,超高速离心机启动后到达10000大约需要10分钟,而时间设定上限不超过3小时,时间长短并不会破坏外泌体的结构,只会影响提取的纯度和产量。
(3)弃尽上清:对于固定角转头,此步用倾倒的方式优于吸管吸取的方式;而对于变角转头,去除上清时需要注意不要完全去除,保留约2m的上清更佳。
(1)用1ml预冷PBS重悬上一步所获得的沉淀,用移液枪进行吹打。将来源相同的重悬液合并到同一个离心管中,然后加入PBS直到充满离心管。此步所获得的沉淀同样不可见。
(2)10000×g,4℃,1小时。注意“1小时”指的也是转速达到1000009g时的保持时间。
(3)尽可能去除上清:对于固定转头,倾倒上清时保持管口朝下,并用移液枪讲管壁上悬挂的液体吸掉。然后根据需要进行11或11b所述步骤。
(4)重悬沉淀(即外泌体):加入小体积(50-100u)PBS或者TBS重悬沉淀。造血干细胞存储如果此步所获得的外泌体悬液的总体积过大(大于原始条件培养基的1200积时)或者在上一步看不见沉淀,可用步骤11b替代此步。
(5)浓缩外泌体:将步骤10所得上清离心,10000×g,4℃,1小时,用TLA-100.3的转头和对应的超离管。去上清,观察沉淀,加入20~50u新鲜配置的PBS重悬沉淀(即外泌体)。
(6)外泌体的保存:-80℃保存体积为100u的外泌体悬液保存时间可达1年。注意避免反复冻融。
注意:对于某些细胞(例如:小鼠的DC细胞),可用0,2m过滤的方式替代上述方法中的步骤(1)至(6),达到除去细胞、死细胞和细胞碎片的目的。
