一、外泌体RNA提取重要性 外泌体是直径30-150 nm的细胞外囊泡,携带母细胞的蛋白质、脂质和核酸信息。其中,外泌体RNA因其稳定性高、功能多样,成为研究细胞间调控机制的关键分子。例如: •肿瘤标志物:血液外泌体中的miRNA可反映肿瘤进展。 •疾病治疗:外泌体RNA参与免疫调节和信号通路调控。 •无创诊断:相比组织活检,体液(如血液、尿液)中的外泌体RNA更易获取。 但外泌体RNA含量极低(仅占外泌体总成分的约1%),且易被降解,如何高效、高质量提取成为实验成败的核心。 二、外泌体RNA提取的四大方法 1. 超速离心法 原理:通过梯度离心逐步去除杂质,最终获得高纯度外泌体。 •优点:金标准,适用于多种样本(如血清、细胞上清)。 •缺点:耗时长(约6-8小时),设备要求高,可能损伤外泌体膜结构。 关键步骤: 1.样本预处理:低速离心(2000×g,30分钟)去除细胞碎片。 2.超速离心:10万×g,70分钟,重复2次。
2. 试剂盒法(如ExoQuick、Qiagen) 原理:利用聚合物沉淀外泌体,再通过裂解液释放RNA。 •优点:操作简单,耗时短(约1-2小时),适合小样本量。 •缺点:可能引入蛋白或多糖污染,影响下游测序。 关键试剂:PEG(聚乙二醇)是沉淀核心成分。 3. 超滤法 原理:利用不同孔径滤膜截留外泌体。 •优点:保留外泌体完整性,适合功能研究。 •缺点:滤膜易堵塞,回收率低。 4. 免疫磁珠法 原理:通过抗体(如CD63、CD9)特异性捕获外泌体。 •优点:特异性高,适用于特定亚群外泌体研究。 •缺点:成本高,抗体可能影响RNA释放
选择建议: •优先考虑样本类型:血清/血浆推荐超速离心法;细胞上清可用试剂盒法。 •结合下游实验:若需RNA测序,优先保证纯度;若研究外泌体功能,需保持结构完整。 三、外泌体RNA提取详细流程(以超速离心+试剂盒法为例) 前期准备 •样本处理: •血液样本:采集后30分钟内离心(2000×g,30分钟)分离血浆,-80℃保存。 •细胞上清:去除死细胞后,4℃保存不超过72小时。 •试剂与耗材:RNase-free离心管、TRIzol LS、氯仿、异丙醇等。
实验步骤 1.外泌体分离 •超速离心法:按上述步骤获得外泌体沉淀。 •试剂盒法:按说明书比例加入ExoQuick溶液,4℃过夜沉淀。 2.外泌体裂解 •加入TRIzol LS(含强变性剂),剧烈涡旋10分钟,充分裂解膜结构。 注意:裂解不彻底会导致RNA得率降低! 3.RNA提取 •加入氯仿分层,离心后取上层水相。 •加入异丙醇沉淀RNA,75%乙醇洗涤。 •RNase-free水溶解沉淀。 4.质量检测 •浓度与纯度:Nanodrop检测A260/A280(理想值1.8-2.1)。 •完整性:Agilent 2100分析RIN值(外泌体RNA片段小,RIN值可能偏低)。 •特异性:qPCR检测外泌体标志基因(如TSG101、CD63)。
四、如何提高外泌体RNA的得率? 1.样本富集:对于低浓度样本(如尿液),可先通过超滤浓缩。 2.联合使用蛋白酶K:消化外泌体表面蛋白,促进RNA释放。 3.避免反复冻融:解冻后立即提取,分装保存。
2. 试剂盒法(如ExoQuick、Qiagen) 原理:利用聚合物沉淀外泌体,再通过裂解液释放RNA。 •优点:操作简单,耗时短(约1-2小时),适合小样本量。 •缺点:可能引入蛋白或多糖污染,影响下游测序。 关键试剂:PEG(聚乙二醇)是沉淀核心成分。 3. 超滤法 原理:利用不同孔径滤膜截留外泌体。 •优点:保留外泌体完整性,适合功能研究。 •缺点:滤膜易堵塞,回收率低。 4. 免疫磁珠法 原理:通过抗体(如CD63、CD9)特异性捕获外泌体。 •优点:特异性高,适用于特定亚群外泌体研究。 •缺点:成本高,抗体可能影响RNA释放
选择建议: •优先考虑样本类型:血清/血浆推荐超速离心法;细胞上清可用试剂盒法。 •结合下游实验:若需RNA测序,优先保证纯度;若研究外泌体功能,需保持结构完整。 三、外泌体RNA提取详细流程(以超速离心+试剂盒法为例) 前期准备 •样本处理: •血液样本:采集后30分钟内离心(2000×g,30分钟)分离血浆,-80℃保存。 •细胞上清:去除死细胞后,4℃保存不超过72小时。 •试剂与耗材:RNase-free离心管、TRIzol LS、氯仿、异丙醇等。
实验步骤 1.外泌体分离 •超速离心法:按上述步骤获得外泌体沉淀。 •试剂盒法:按说明书比例加入ExoQuick溶液,4℃过夜沉淀。 2.外泌体裂解 •加入TRIzol LS(含强变性剂),剧烈涡旋10分钟,充分裂解膜结构。 注意:裂解不彻底会导致RNA得率降低! 3.RNA提取 •加入氯仿分层,离心后取上层水相。 •加入异丙醇沉淀RNA,75%乙醇洗涤。 •RNase-free水溶解沉淀。 4.质量检测 •浓度与纯度:Nanodrop检测A260/A280(理想值1.8-2.1)。 •完整性:Agilent 2100分析RIN值(外泌体RNA片段小,RIN值可能偏低)。 •特异性:qPCR检测外泌体标志基因(如TSG101、CD63)。
四、如何提高外泌体RNA的得率? 1.样本富集:对于低浓度样本(如尿液),可先通过超滤浓缩。 2.联合使用蛋白酶K:消化外泌体表面蛋白,促进RNA释放。 3.避免反复冻融:解冻后立即提取,分装保存。