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當前位置
外泌體(exosomes)是一種能被機體內大多數細胞分泌的直徑大約為30-150nm的具有脂質雙層膜的微小膜泡。它廣泛存在并分布于各種體液中,攜帶和傳遞重要的信號分子,形成了一種全新的細胞間信息傳遞系統,影響細胞的生理狀態并與多種疾病的發生與進程密切相關。2013年,發現細胞囊泡運輸的調節機制的科學家們,榮獲了當年諾貝爾生理學或醫學獎。作為人體內一類重要囊泡,外泌體已成為科研熱點。
幾乎所有類型的細胞都可以分泌外泌體,同時外泌體也廣泛存在于體液中,包括血液、眼淚、尿液、唾液、乳汁、腹水等。目前研究發現外泌體中富含核酸(microRNA、lncRNA、circRNA、mRNA、tRNA等)、蛋白、膽固醇等。外泌體的表面marker主要有CD63、CD81、CD9、TSG101、HSP27等。
外泌體主要功能 外泌體內含有大量蛋白質、脂質、DNA、RNA,可調節多種生理或病理反應,包括有血管生長,腫瘤細胞侵襲與轉移、免疫應答等。由于miRNA在基因表達調控上有著重要作用,exosome中的miRNA收到更多的關注。外泌體miRNA通過循環囊泡傳遞信息,被認為是細胞間信號交流的第三種途徑。除了miRNA外,研究表明外泌體中circRNA、lncRNA和蛋白質也參與細胞內的信號調控。 參考文獻: 1、 Extracellular Vesicles Long RNA Sequencing Reveals Abundant mRNA, circRNA, and lncRNA in Human Blood as Potential Biomarkers for Cancer Diagnosis,Clin Chem,65(6),798-808,jun2019.?2、 Plasma Extracellular Vesicle Long RNA Profiling Identifies a Diagnostic Signature for the Detection of Pancreatic Ductal Adenocarcinoma,gut,2019 sep27.1. 實驗流程 Exosome-RNASeq文庫構建主要包括以下幾步:外泌體RNA抽提,采用exoRNeasy Serum/Plasma Maxi kit (Qiagen),根據kit操作步驟,直接得到外泌體RNA,采用Bioptic Qsep100進行質檢;進行去除基因組DNA,去核糖體微量RNA建庫,經過質檢,上機測序
2. 信息分析流程 獲得測序原始數據(RawData)后,首先需要對數據進行過濾、去接頭序列及對低質量reads進行處理,再對測序質量進行評估,重復檢驗獲得高質量數據(CleanData)。并將CleanData與參考基因組進行比對,對已知mRNA和lncRNA進行定量分析;未比對上的reads采用ACFS分析環狀RNA(參考NatNeurosci.2015;18:603-10)。并進行差異基因或宿主基因的功能和通路分析。 1、血漿 (1)建議早晨空腹抽血; (2)抽全血約8mL到EDTA抗凝采血管(紫色 9mL EDTA真空采血管),注意是抗凝管,不是促凝管; (3)抽血后3小時內分離血漿,將全血3000 rpm 室溫(或4度)離心10 分鐘; (4)收集上清至2.0 mL EP管(或1.5 mL)離心管中,4℃ 13000 rpm 離心10 min,收集上清血漿分裝轉移至2 ml可立螺旋蓋EP管(Corning或BD的)中; (5)置-80℃長期保存。 送樣量**在1ml以上。如直接送全血樣品,建議送樣量在2ml以上。 2、細胞上清 常規離心(3000g 4度離心 10min),再0.22um過濾。 送樣量**在40ml以上。 細胞上清樣品通過引物檢測支原體污染。 目前對于外泌體的鑒定主要有四種方法:透射電子顯微鏡(TEM)、Nanosight、Western Blot、流式細胞術。
exoRBase由云生物平臺協助復旦大學上海腫瘤研究所黃勝林研究員團隊構建,該數據庫于2018年1月發表在Nucleic Acids Research雜志,文章題為:exoRBase: a database of circRNA, lncRNA and mRNA in human blood exosomes(下圖)。
exoRBase是人類血液外泌體的RNA-seq數據分析的circRNA、LncRNA和mRNA的存儲庫,還包括已發表文獻的實驗驗證。exoRBase對標準化RNA-seq數據的RNA表達譜進行了整合和可視化,數據涵蓋了正常個體和不同疾病患者。數據庫網址:http://www.exoRBase.org,網頁打開如下圖。
數據庫網站截圖 exoRBase數據庫收集和描述人類血液外泌體中所有長的RNA,目前包含58330個circRNA、15501個LncRNA和18333個mRNA,提供了注釋、表達水平和可能的來源組織,數據庫將定期更新,提供更多的外泌體RNA信息。 數據庫收錄的樣本包括健康對照者32例,冠狀動脈心臟疾病(CHD)6例,結腸癌(CRC)12例,肝細胞癌(HCC)21例,胰腺腺癌(PAAD)14例,乳腺癌2例。所有收集到的數據都經過相同的預處理。除此之外,還分析了LncRNA和mRNA在人類組織中的組織特異性,以及circRNA的來源等。每種疾病所對應的各種RNA分子數目如下表:
數據庫提供了多種檢索途徑,可分別檢索circRNA和LncRNA或mRNA,還可以通過標本類型、基因類型、組織表達特異性信息等檢索選項進行有針對性的檢索。
exoRBase數據庫概覽 數據檢索單個基因的界面中可以呈現基因的折線圖、熱圖、基因的概要信息、框圖及詳細描述等等。
exoRBase數據庫為外泌體研究提供了非常好用的查詢平臺,數據庫還提供了數據下載和上傳接口,給外泌體領域的研究帶來很大的便利。 |