NTA可以用來
外泌體定量嗎?
希爾博士的意見是:
NTA可以提供樣本中顆粒的粒徑分布和絕對(duì)濃度,但不能夠以NTA所提供的濃度數(shù)值這個(gè)單一的指標(biāo)來定量外泌體。
首先,我們必須理解NTA檢測(cè)原理:該技術(shù)基于布朗運(yùn)動(dòng),通過視頻分析顆粒計(jì)數(shù),可同時(shí)獲取樣本中顆粒的粒徑和絕對(duì)濃度。
因此,樣本中的所有顆粒,都會(huì)被偵測(cè)并計(jì)入,而不能篩選出外泌體單獨(dú)進(jìn)行計(jì)數(shù);同理:也不能通過NTA所提供的粒徑分布情況這個(gè)單一的指標(biāo)判斷所提取出的內(nèi)容物就是外泌體;例如下圖為常見的粒徑濃度分布圖,可以說明所提取的內(nèi)容物是在外泌體粒徑范圍內(nèi),但是否為外泌體還需要結(jié)合其他方法綜合驗(yàn)證,譬如:透射電鏡、western blot等。
某外泌體樣本的粒徑-濃度分布圖(檢測(cè)方法:NTA)
那到底怎樣可以定量外泌體呢?
我們來看一下國(guó)際胞外囊泡協(xié)會(huì)(ISEV)新發(fā)布的Minimal information for studies of extracellular vesicles 2018(簡(jiǎn)稱MISEV 2018)是如何說的:
EVs have a particulate structure and contain proteins, lipids, nucleic acids, and other biomolecules. Quantification of each of these components can be used as a proxy for quantification of EVs, but none of these values is necessarily perfectly correlated with EV number.
這段話是說:EVs(extracellular vesicles)有其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和內(nèi)含物(蛋白、脂質(zhì)體、核酸和其他生物分子)。用其中任意一個(gè)指標(biāo)來定量EVs都是可以接受的,但也沒有任何一個(gè)值能確切反映EV的數(shù)量。
所以,目前沒有完美的外泌體定量方法。
當(dāng)然,正如MISEV2018所述,大家還是可以基于EVs獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和內(nèi)含物來進(jìn)行定量:
顆粒數(shù)
利用NTA、FCW、TRPS、SPR等都可以用于顆粒計(jì)數(shù),不同平臺(tái)得到的數(shù)值會(huì)有差異。
當(dāng)然,以顆粒數(shù)來定量外泌體,通常都會(huì)高估,因?yàn)槿绻饷隗w樣本中存在脂蛋白、蛋白團(tuán)聚等,這些雜質(zhì)也會(huì)被一起計(jì)入。熒光模式下的NTA檢測(cè)可以實(shí)現(xiàn)檢測(cè)特定亞群的EVs,前提是對(duì)EVs的特殊表達(dá)蛋白進(jìn)行熒光標(biāo)記。
總蛋白量
可用比色法(Bradfold或BCA)、熒光法或直接在SDS-PAGE染色檢測(cè)總蛋白量。由于容易存在其他蛋白的污染,這個(gè)方法同樣容易高估囊泡數(shù)量。另外,是否使用detergent也會(huì)對(duì)結(jié)果有影響,因此如使用detergent,需要指明種類和使用濃度。
總脂質(zhì)量
此方法利用親脂性熒光染劑(譬如:DiR)等檢測(cè),但需要考慮背景值里其他脂質(zhì)成分的干擾。
總RNA量
不是很推薦的方法,因?yàn)槿缬泻颂求w蛋白或脂蛋白也會(huì)影響檢測(cè)的數(shù)值。
EVs特殊標(biāo)記物定量
此方法基于特異性表達(dá)蛋白(例如:CD9、CD81或CD63等),使用ELISA、時(shí)間分辨熒光免疫分析法(TRIFic CD9/81/63 Exosome Assay, Cell Guidance Systems)、FCW或納米管比色法定量特定亞群的外泌體數(shù)量。
上述各方法都不完美,因此實(shí)際上,外泌體的研究過程中,經(jīng)常需要結(jié)合不同定量數(shù)據(jù)作為純度的參照,例如蛋白/顆粒比、蛋白/脂質(zhì)比或蛋白/RNA比等。