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探秘血液奧秘:初學(xué)者必讀的血漿/血清EVs研究指南,!

閱讀:631      發(fā)布時(shí)間:2024-5-11
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標(biāo)題:A beginner's guide to study extracellular vesicles in human bloodplasma and serum.

期刊:Journal of Vesicles Extracellular

發(fā)表時(shí)間:2024年1月9日

摘要

 

血液是獲取和研究細(xì)胞外囊泡(EVs)最為常見的體液。目前血液在臨床分析中應(yīng)用廣泛,,而血液來源EVs的研究更加的復(fù)雜,。在2022年由國(guó)際細(xì)胞外囊泡協(xié)會(huì)在芬蘭舉辦的血液細(xì)胞外囊泡研討會(huì)上,意識(shí)到初學(xué)者研究人員可能缺乏對(duì)血液外泌體研究的相關(guān)經(jīng)驗(yàn),,難以在研究中避免常見的問題,。本篇指南旨在解釋血液的組成和常用術(shù)語,提供了血液采集,、血漿和血清制備的指南,,并介紹了在考慮血液其他影響因素的情況下分離和檢測(cè)血液EVs的原理。希望通過這份指南,,為初學(xué)者研究人員提供簡(jiǎn)明、有據(jù)可依的指導(dǎo)說明,,使其更好地了解當(dāng)前關(guān)于研究血液EVs的知識(shí)和可用資源,。

 

研究?jī)?nèi)容

 

一、血液組成



圖1 血液組成示意圖

 

血液是一種復(fù)雜的體液,,更確切地說是液體形式中的組織基質(zhì),,通過離心分層血液能夠分成三個(gè)組分(圖1):血漿層(最上層)、緩沖層(中間層),、紅細(xì)胞層(下層),,其中血漿層主要是水(≥90%),還包括蛋白,、血小板,、細(xì)胞碎片,、EVs,緩沖層包含大部分的血小板和白細(xì)胞,,底層為紅細(xì)胞沉淀,。EVs在血液中占比極低,其中血液中的外泌體主要來源于血細(xì)胞,,其次是與血液接觸的血管內(nèi)皮細(xì)胞,,而來自組織和器官的EVs含量很低,而檢測(cè)這類低濃度EVs主要基于EVs生物標(biāo)志物的研究,。


圖2 健康人類血液細(xì)胞,、EVs、脂蛋白物理特性

 

二,、血液EVs研究的難點(diǎn)

 

由于血液中存在大量血細(xì)胞,,目前血液EVs研究通常以血漿或者血清為起始材料,而研究血漿或血清的EVs亦存在以下難點(diǎn):

1. 血液中的EVs的產(chǎn)生和清除總是保持平衡,,EVs也會(huì)黏附在紅細(xì)胞或管壁被內(nèi)化,,因此提取的EVs難以反映血液循環(huán)中的真實(shí)EVs水平;

2. 脂蛋白在大小和/或密度上與EVs重疊,,且在血液中含量較高,,傳統(tǒng)方法難以分離脂蛋白和EVs;

3. 血小板易被活化,,釋放外泌體,,改變初始血液中內(nèi)源外泌體組成;

4. 血液中存在非球型或低密度細(xì)胞殘留物,,離心后無法與EVs進(jìn)行分離,,并且在形態(tài)上也有相似膜結(jié)構(gòu);


圖3 A為凝血途徑以及血小板激活機(jī)制,;B為血細(xì)胞來源EVs檢測(cè)

 

血清樣本血細(xì)胞來源EVs相較于血漿樣本顯著上升,。特別凝血過程中導(dǎo)致的血小板激活引起血小板來源EVs含量的上調(diào);血清中EVs的檢測(cè)結(jié)果受血清管類型以及從采血到制備血清的間隔時(shí)間影響,。

 

三,、人類血漿和血清制備指南

 

供血者

1. 匹配對(duì)照組:使用在年齡、性別,、藥物等方面匹配的對(duì)照組進(jìn)行準(zhǔn)確的比較,;

2. 采集時(shí)間:如果可能的話,盡量在同一天的同一時(shí)間采集血液,,以減小變異,;

3. 排除初始血液:排除從EV研究中收集的頭2-3mL血液,使用像EDTA管這樣用于血液學(xué)分析的試管,,以避免干擾,;

4. 靜脈穿刺指南:遵循臨床靜脈穿刺指南,,包括針尺寸、使用停滯法以及監(jiān)測(cè)血流直到最后一個(gè)試管,,因?yàn)樵谑占鄠€(gè)試管時(shí)血液可能會(huì)激活甚至開始凝結(jié),;

5. 禁食的影響:過夜禁食有助于降低脂蛋白的濃度;

6. 標(biāo)準(zhǔn)化:標(biāo)準(zhǔn)化血樣收集和處理的所有步驟,,以減小患者和健康對(duì)照之間可能影響血液EV和樣本質(zhì)量的系統(tǒng)差異,。

 

抗凝

1. 抗凝劑的選擇:不同的抗凝劑對(duì)凝血和血小板激活有不同的影響??紤]與下游分析的兼容性,,例如肝素由于結(jié)合DNA而抑制PCR反應(yīng);

2. 血小板抑制:一些抗凝劑(ACD,、EDTA)有效地抑制血小板激活,,從而減少在血液收集和處理過程中釋放的血小板源性EV;

3. 血清與血漿的區(qū)別:認(rèn)識(shí)到血清樣本與血漿樣本之間存在差異,,尤其是在血小板源性EV方面的影響,;

4. 避免混合樣本:不要混合不同抗凝的樣本或血漿和血清樣本。

 

四,、血漿和血清的制備

 


圖4 血漿,、血清制備技術(shù)流程

 

1. 兩步離心(采集距離白細(xì)胞層或凝塊遠(yuǎn)一些的位置,降低血小板殘留),;

2. 標(biāo)準(zhǔn)化制備程序:血漿血清制備統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化所有獻(xiàn)血者的處理時(shí)間和抗凝劑,;

3. 棄掉不透明(含脂肪)、橙色或紅色(溶血),,或含有明顯的團(tuán)塊(抗凝不充分)的血漿或血清樣本,;

4. 血小板對(duì)冷激活敏感,勿將裝有血液的試管放在冰上或冰箱中,,應(yīng)在室溫下進(jìn)行所有程序,;

5. 盡可能保證使用相同的離心機(jī)、轉(zhuǎn)子,、使用條件,,建議測(cè)量血小板濃度來檢測(cè)血漿/血清的質(zhì)量;

6. 使用聚丙烯材料收集血漿,,使用玻璃管或者商業(yè)血清收集管收集血清。

 

研究結(jié)論

 

這篇文章提出的指南強(qiáng)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)化,、對(duì)供血者變量的謹(jǐn)慎考慮以及適當(dāng)?shù)奶幚沓绦?,以確保從人類血漿和血清中獲得可靠和可重復(fù)的EV研究結(jié)果。

 

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