導(dǎo)語:外泌體研究與應(yīng)用已經(jīng)滲透到多個領(lǐng)域黍匾,在醫(yī)學(xué)方向(腫瘤栏渺、免疫、神經(jīng)锐涯、心血管磕诊、糖尿病等)、農(nóng)學(xué)方向(植物纹腌、微生物)以及工業(yè)化方向(靶向藥物遞送霎终、美容制品)的研究成果更是層出不窮。諾禾致源外泌體測序產(chǎn)品結(jié)合自身平臺優(yōu)勢升薯,提供外泌體富集莱褒、鑒定、測序、多組學(xué)生信分析、個性化分析作圖罚攀、售后云平臺一系列服務(wù),利用全面技術(shù)手段谅海、多樣化測序平臺助力外泌體研究。
外泌體概念與特征
外泌體是由細(xì)胞質(zhì)中產(chǎn)生蹦浦、經(jīng)細(xì)胞膜釋放胁赢,直徑在30~150?nm之間,攜帶有母細(xì)胞的多種蛋白質(zhì)白筹、脂類和核酸等物質(zhì)的一種外囊泡結(jié)構(gòu)智末。其來源豐富多樣,廣泛存在于血漿/血清/腦脊液/尿液/乳汁/唾液/精漿/胸腹水等體液及細(xì)胞上清中徒河。隨著研究的深入系馆,植物、微生物等物種以及牛奶啤酒等制品中均有發(fā)現(xiàn)顽照。
外泌體功能及應(yīng)用
外泌體功能:
1)參與免疫應(yīng)答由蘑、凋亡闽寡、血管生成、炎癥反應(yīng)尼酿、凝結(jié)等生物學(xué)過程爷狈;2)宿主細(xì)胞或腫瘤細(xì)胞分泌的外泌體參與腫瘤發(fā)生、生長裳擎、侵襲和轉(zhuǎn)移等過程涎永,是細(xì)胞間信號傳遞的主要媒介;3)可以作為重要的靶向藥物載體鹿响;4)含豐富的生物標(biāo)志物羡微。
外泌體應(yīng)用:
外泌體中攜帶的非編碼ncRNA與編碼mRNA,以及蛋白質(zhì)等信息在細(xì)胞間信息傳遞惶我、調(diào)控基因表達(dá)等方面有著重要作用妈倔。對外泌體內(nèi)容物進行研究能夠深入了解疾病或不同發(fā)育階段的內(nèi)在機制,而且篩選外泌體特異biomarker也有著非常高的臨床應(yīng)用價值[1]绸贡。
外泌體富集鑒定方法介紹
針對不同樣本類型盯蝴、不同研究目的、不同樣本量听怕,需要采取不同的外泌體富集方式结洼,單一型富集方式遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足研究需求。諾禾致源提供富集方式與鑒定手段詳見下圖:
外泌體鑒定分為三個部分叉跛,電鏡鑒定主要采用冷凍透射電鏡(TEM);粒徑檢測有兩種方法可供選擇:NTA和納米流式蒸殿,納米流式的原理是顆粒大小不同散光不同筷厘,NTA對每個顆粒的布朗運動進行追蹤和分析進而計算濃度和直徑;表面標(biāo)志物蛋白的檢測主要有兩種方式——western-blot和納米流式宏所。納米流式檢測表面標(biāo)志蛋白在國外應(yīng)用較為廣泛酥艳,憑借其檢測量低靈敏度高、精準(zhǔn)度高假陽性低爬骤、能夠定量的優(yōu)勢逐漸成為表面標(biāo)志蛋白的主流手段充石。目前,諾禾致源納米流式蛋白檢測主要針對于人/大小鼠霞玄,其他物種抗體需要單獨評估骤铃。
鑒定結(jié)果展示:
外泌體轉(zhuǎn)錄組學(xué)
外泌體主要內(nèi)容物之一的RNA包括非編碼RNA(smallRNA惰爬、lncRNA、circRNA)與編碼RNA(mRNA)惫企,它們在細(xì)胞間起著信息傳遞撕瞧、調(diào)控基因表達(dá)的重要作用陵叽;以其自身能夠被擴增、占比高的優(yōu)勢丛版,在外泌體內(nèi)容物研究巩掺、功能探索研究中熱度居高不下,占據(jù)主導(dǎo)地位页畦。諾禾致源外泌體轉(zhuǎn)錄組學(xué)所提供的測序服務(wù)詳見下圖胖替。
另外,smallRNA由多種小RNA組成寇漫,包括miRNA刊殉、piRNA、tsRNA州胳、YRNA等等记焊,它們各自發(fā)揮著不同的功能。根據(jù)自身課題研究的需要栓撞,有選擇性的研究不同類型的小RNA遍膜,實現(xiàn)一庫多分析;搭配多種疾病/癌癥等特色數(shù)據(jù)庫注釋瓤湘,也是諾禾致源外泌體轉(zhuǎn)錄組學(xué)產(chǎn)品的特色之一瓢颅。
外泌體蛋白質(zhì)組學(xué)
蛋白質(zhì)是功能的執(zhí)行者。應(yīng)用蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)弛说,不僅能夠更加直觀的解釋表型變化挽懦,亦可作為轉(zhuǎn)錄組與表型之間的紐帶深入解析生物分子功能和調(diào)控機制。隨著質(zhì)譜技術(shù)的不斷革新木人,外泌體蛋白質(zhì)組學(xué)研究也取得了突破性進展信柿,在Nature、Cell等國際頂級期刊均報道了外泌體蛋白質(zhì)組學(xué)在機體先天免疫醒第、疾病標(biāo)志物篩選和藥物靶點的研究成果渔嚷。
組學(xué)關(guān)聯(lián)分析
諾禾致源外泌體生信分析主要涉及編碼/非編碼轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)及二者關(guān)聯(lián)分析稠曼,具體分析內(nèi)容見下圖:
除轉(zhuǎn)錄組學(xué)與蛋白組學(xué)鑒定形病、定量、差異霞幅、基因/靶基因/來源基因功能富集等經(jīng)典的生信分析內(nèi)容外漠吻,依據(jù)不同RNA各自的功能特性開發(fā)的ceRNA、WTS(基于差異)網(wǎng)絡(luò)能夠進一步詮釋相互作用機制司恳;結(jié)合蛋白層面的數(shù)據(jù)侥猩,從功能、表達(dá)水平兩個層面挖掘共有點或者特有點如今也成為多組學(xué)關(guān)聯(lián)分析的一大趨勢抵赢。另外欺劳,翻譯組(Ribo-seq)為RNA與蛋白之間的橋梁唧取,利用好翻譯組輔助驗證ncRNA的翻譯潛能或者mRNA的翻譯效率,能夠進一步詮釋組學(xué)之間的關(guān)聯(lián)性划提,深入解決生物學(xué)問題枫弟。
多組學(xué)文獻思路設(shè)計解析
文獻一:口服牛奶來源的細(xì)胞外囊泡誘導(dǎo)原發(fā)腫瘤衰老但會加速癌癥轉(zhuǎn)移[2]
牛奶含有攜帶豐富RNA和蛋白質(zhì)貨物的EV,可以在體外被人和鼠腸道上皮細(xì)胞吸收鹏往。該研究從生牛乳和商業(yè)牛乳中分離EV淡诗,并通過電子顯微鏡、納米顆粒追蹤分析伊履、蛋白質(zhì)印跡韩容、定量蛋白質(zhì)組學(xué)和小RNA測序分析對其進行表征,評估它們在跨物種交流中的作用唐瀑。結(jié)果表明群凶,口服牛奶來源的EV能夠抵抗腸道的惡劣環(huán)境,并在包括肝臟在內(nèi)的許多小鼠器官中具有生物利用度哄辣。蛋白質(zhì)組學(xué)和生化分析揭示了乳源性EVs對癌細(xì)胞衰老和上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化的誘導(dǎo)作用请梢。攝入乳源性EV可減少原發(fā)腫瘤的生長并減輕癌癥引起的體重減輕。盡管原發(fā)腫瘤大小減小力穗,但促進了癌癥轉(zhuǎn)移毅弧;另外,原發(fā)腫瘤是乳源EV誘導(dǎo)癌癥轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵当窗,實驗證明够坐,切除原發(fā)腫瘤之后再口服乳源EV,相對口服PBS組明顯降低了癌癥轉(zhuǎn)移的發(fā)生崖面。這些結(jié)果強調(diào)了牛奶來源的細(xì)胞外囊泡在跨物種交流中的作用及其在調(diào)節(jié)癌癥進展和轉(zhuǎn)移中依賴于囊泡內(nèi)容物的作用元咙。
文獻二:心外膜細(xì)胞外囊泡促進心房顫動?[3]
異常的心外膜脂肪(eFat)是促炎和纖維化因子的重要來源,可誘發(fā)心房肌病和房顫(AF)嘶朱。并且,eFat分泌的細(xì)胞外囊泡(EVs)攜帶促炎光酣、促纖維化和促心律失常分子疏遏。本研究收集AF患者和非AF患者eFat組織,并通過體外培養(yǎng)收集培養(yǎng)基用于分離純化EVs救军,進行蛋白質(zhì)組學(xué)和miRNA測序分析财异。首次顯示房顫患者的eFat-EVs具有獨特的促炎、促纖維化和促心律失常特征唱遭,揭示了eFat促進心房肌病和房顫發(fā)展的另一條途徑戳寸,有助于發(fā)現(xiàn)預(yù)防和治療房顫的新診斷標(biāo)志物和新靶點。
總結(jié)以上兩篇推文拷泽,外泌體多組學(xué)思路大致可以歸納如下:
多組學(xué)生信分析內(nèi)容
轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)組表達(dá)調(diào)控分析?
將轉(zhuǎn)錄組信息疫鹊,與蛋白質(zhì)組信息進行整合袖瞻,找出對應(yīng)關(guān)系,繪制韋恩圖拆吆。
轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)組表達(dá)量關(guān)聯(lián)分析
將轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)組共同鑒定出的基因(蛋白質(zhì))在兩個組學(xué)中的差異倍數(shù)進行相關(guān)性分析聋迎。
功能關(guān)聯(lián)
將轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)組兩方面進行GO 富集分析和KEGG富集分析,結(jié)果進行比較枣耀,可以分析兩組學(xué)功能富集的差異和共同點霉晕。
參考文獻
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