基于磁定量免疫层析技术的外泌体检测方法研究

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外泌体是一种由活细胞分泌到细胞外环境中的粒径介于30~150 nm的膜性小囊泡,是细胞间信息传递的重要媒介,在肿瘤发生、发展及转移过程中发挥了重要作用。外泌体在血液,唾液,尿液等多种体液中广泛分布,是肿瘤“液体活检”的重要组成部分,已成为当前最具潜力的肿瘤标志物之一。外泌体双层膜表面特异性表达四次跨膜蛋白,可作为其分选以及鉴定的标志。而肿瘤细胞分泌的外泌体数量与肿瘤发生发展密切相关,对于肿瘤细胞来源外泌体的精确定量可为探讨其与癌症进程的相关性建立基础。传统的外泌体定量技术操作复杂、设备昂贵,限制了其临床应用。本课题基于前期建立的蛋白分子磁定量免疫层析技术,拟通过外泌体表面特异性表达的四聚体跨膜蛋白对外泌体完成识别与捕获,从而建立针对外泌体的磁定量检测方法,以期为外泌体研究提供一种新的技术拓展的可能性。具体实验设计为:以外泌体膜表面特异性表达的四聚体跨膜蛋白抗体之一标记羧基磁珠,将此标记磁珠与外泌体样本进行共孵育,之后将复合产物上样于层析试纸条,“羧基磁珠-外泌体”复合物将被层析试纸条上包埋的另一种外泌体膜表面特异性四聚体跨膜蛋白抗体捕捉,从而聚集于检测线位置形成显色条带,通过对条带处由羧基磁珠贡献的磁信号输出强度的检测,完成外泌体定量。研究中,首先对细胞、血浆及尿液外泌体进行了分离及鉴定层面的实验室验证,并详细研究了外泌体短期储存的最佳保存条件;然后利用标准HEK 293细胞来源外泌体全面系统地构建了外泌体磁定量免疫层析方法。这其中包括了抗体的配对研究、免疫探针的制备及筛选、预孵育系统的优化、层析缓系统条件优化及定量关系的确定;最后,通过构建的方法检测了代表膀胱癌不同等级的细胞系培养液中的外泌体含量,并与商购ELISA试剂盒检测结果进行了简单比对。结果显示,成功构建的外泌体磁定量免疫层析系统可在(10-160)x10~6exosomes/μL外泌体范围内呈现良好定量关系,最低检测限为2.1x10~6exosomes/μL,且检测结果与ELISA结果可比。尽管由于癌症样本获取困难的原因,暂时没有机会在真正的膀胱癌患者血液及尿液中应用已构建的检测系统,但本课题的工作将为后续肿瘤来源的特异性外泌体检测提供重要基础。
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