جلد 23، شماره 2 - ( تابستان 1405 )
جلد 23 شماره 2 صفحات 134-125 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Ethics code: IR.TMI.REC.1403.018
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Nazari M, Mohammadipour M, Shams S F, Salehi M. Optimization of Platelet-Derived Exosome Isolation Using Multiple Centrifugation Steps Based on Polymer-precipitation. bloodj 2026; 23 (2) :125-134
URL: http://bloodjournal.ir/article-1-1633-fa.html
URL: http://bloodjournal.ir/article-1-1633-fa.html
نظری مبینا، محمدی پور مهشید، شمس سیده فاطمه، صالحی مهسا. بهینهسازی جداسازی اگزوزومهای مشتق از پلاکت با استفاده از سانتریفیوژ متوالی در روش رسوبدهی با پلیمر. فصلنامه پژوهشی خون. 1405; 23 (2) :125-134
استادیار مرکز تحقیقات انتقال خون ـ مؤسسه عالی آموزشی و پژوهشی طب انتقال خون
چکیده: (327 مشاهده)
چکیده
سابقه و هدف
اگزوزومها دستهای از وزیکولهای خارج سلولی هستند که از طریق مسیر اندوزومال آزاد میشوند و قطری بین 150-30 نانومتر دارند. محتوای آنها شامل ماکرومولکولهای زیستی از جمله DNA ، RNA و پروتئینها میباشد. اگزوزومهای مشتق از پلاکت، فراوانترین نانوذرات جریان خون هستند. از آن جا که یافتن روشی ساده و کارآمد برای جداسازی این وزیکولها بسیار با اهمیت است، در این پژوهش روش مؤثری بر مبنای رسوب پلیمری جهت جداسازی اگزوزومهای پلاکتی معرفی شده است.
مواد و روشها
در این مطالعه تجربی، نمونههای کنسانتره پلاکتی تهیه شده به روش پلاسمای غنی از پلاکت پس از یک روز ذخیرهسازی، از سازمان انتقال خون ایران تهیه شد. در پایان روز 3، دو دستورالعمل مختلف در دورهای سانتریفیوژ و بر مبنای رسوب پلیمری، جهت جداسازی اگزوزومهای پلاکتی استفاده شد. اندازه ذرات جدا شده توسط تفرق دینامیکی نور یا DLS مقایسه شد (n=2). همچنین غلظت ذرات جدا شده با روش بردفورد تعیین شد (n=2) و آنالیز وسترن بلات برای نشانگر اگزوزومی CD63 انجام شد.
یافتهها
نتایج حاصل از تحلیل DLS نشان داد که در دستورالعمل A، ذرات جداشده دارای توزیع اندازه گستردهتری بودند و بیش از 73% ذرات در محدوده خارج از اندازه اگزوزوم (بزرگتر از 150 نانومتر) قرار داشتند. در مقابل، در دستورالعمل B که شامل مراحل سانتریفیوژ در چند دور متوالی و رو به افزایش بود، 100% ذرات در بازه اندازه 30 تا 150 نانومتر (محدوده اگزوزوم) قرار گرفتند و توزیع اندازه بسیار یکنواختتری مشاهده شد. همچنین، نتایج روش بردفورد نشاندهنده میانگین غلظت پروتئین ذرات استخراج شده، معادل mg/mL 0.424 ± 0.12 در دستورالعمل A و mg/mL 0.19 ± 2.62 در دستورالعمل B بود. تجزیه و تحلیل وسترن بلات نیز بیان پروتئین نشانگر اگزوزومی CD63 را در ذرات جداشده تأیید کرد.
نتیجه گیری
در این مطالعه مشخص شد که انجام چند مرحله سانتریفیوژ متوالی در روش رسوب پلیمری، نقش مؤثری در جداسازی اگزوزومهای خالصتر با اندازه یکنواخت دارد. این مطالعه روش بهینه شدهای را جهت جداسازی اگزوزومهای خالصتر بر مبنای رسوب پلیمری معرفی میکند.
سابقه و هدف
اگزوزومها دستهای از وزیکولهای خارج سلولی هستند که از طریق مسیر اندوزومال آزاد میشوند و قطری بین 150-30 نانومتر دارند. محتوای آنها شامل ماکرومولکولهای زیستی از جمله DNA ، RNA و پروتئینها میباشد. اگزوزومهای مشتق از پلاکت، فراوانترین نانوذرات جریان خون هستند. از آن جا که یافتن روشی ساده و کارآمد برای جداسازی این وزیکولها بسیار با اهمیت است، در این پژوهش روش مؤثری بر مبنای رسوب پلیمری جهت جداسازی اگزوزومهای پلاکتی معرفی شده است.
مواد و روشها
در این مطالعه تجربی، نمونههای کنسانتره پلاکتی تهیه شده به روش پلاسمای غنی از پلاکت پس از یک روز ذخیرهسازی، از سازمان انتقال خون ایران تهیه شد. در پایان روز 3، دو دستورالعمل مختلف در دورهای سانتریفیوژ و بر مبنای رسوب پلیمری، جهت جداسازی اگزوزومهای پلاکتی استفاده شد. اندازه ذرات جدا شده توسط تفرق دینامیکی نور یا DLS مقایسه شد (n=2). همچنین غلظت ذرات جدا شده با روش بردفورد تعیین شد (n=2) و آنالیز وسترن بلات برای نشانگر اگزوزومی CD63 انجام شد.
یافتهها
نتایج حاصل از تحلیل DLS نشان داد که در دستورالعمل A، ذرات جداشده دارای توزیع اندازه گستردهتری بودند و بیش از 73% ذرات در محدوده خارج از اندازه اگزوزوم (بزرگتر از 150 نانومتر) قرار داشتند. در مقابل، در دستورالعمل B که شامل مراحل سانتریفیوژ در چند دور متوالی و رو به افزایش بود، 100% ذرات در بازه اندازه 30 تا 150 نانومتر (محدوده اگزوزوم) قرار گرفتند و توزیع اندازه بسیار یکنواختتری مشاهده شد. همچنین، نتایج روش بردفورد نشاندهنده میانگین غلظت پروتئین ذرات استخراج شده، معادل mg/mL 0.424 ± 0.12 در دستورالعمل A و mg/mL 0.19 ± 2.62 در دستورالعمل B بود. تجزیه و تحلیل وسترن بلات نیز بیان پروتئین نشانگر اگزوزومی CD63 را در ذرات جداشده تأیید کرد.
نتیجه گیری
در این مطالعه مشخص شد که انجام چند مرحله سانتریفیوژ متوالی در روش رسوب پلیمری، نقش مؤثری در جداسازی اگزوزومهای خالصتر با اندازه یکنواخت دارد. این مطالعه روش بهینه شدهای را جهت جداسازی اگزوزومهای خالصتر بر مبنای رسوب پلیمری معرفی میکند.
فهرست منابع
1. Zhou X, Huang J, Zhang D, Qian Z, Zuo X, Sun Y. Small extracellular vesicles: the origins, current status, future prospects, and applications. Stem Cell Res Ther. 2025;16(1):184. [DOI:10.1186/s13287-025-04330-5] [PMID] [PMCID]
2. Park SH, Lee EK, Yim J, Lee MH, Lee E, Lee YS, et al. Exosomes: Nomenclature, Isolation, and Biological Roles in Liver Diseases. Biomol Ther (Seoul). 2023;31(3):253-63. [DOI:10.4062/biomolther.2022.161] [PMID] [PMCID]
3. Kar R, Dhar R, Mukherjee S, Nag S, Gorai S, Mukerjee N, et al. Exosome-Based Smart Drug Delivery Tool for Cancer Theranostics. ACS Biomater Sci Eng. 2023; 9(2): 577-94. [DOI:10.1021/acsbiomaterials.2c01329] [PMID] [PMCID]
4. He C, Zheng S, Luo Y, Wang B. Exosome Theranostics: Biology and Translational Medicine. Theranostics. 2018; 8(1): 237-55. [DOI:10.7150/thno.21945] [PMID] [PMCID]
5. Shams SF, Javan MR, Shahriyari F. The role of platelet derived exosomes in regenerative medicine. Nanomedicine Journal. 2025;12(1): 1-14.
6. Lässer C, Eldh M, Lötvall J. Isolation and characterization of RNA-containing exosomes. J Vis Exp. 2012(59): e3037. [DOI:10.3791/3037] [PMID] [PMCID]
7. Chen YF, Luh F, Ho YS, Yen Y. Exosomes: a review of biologic function, diagnostic and targeted therapy applications, and clinical trials. J Biomed Sci. 2024; 31(1): 67. [DOI:10.1186/s12929-024-01055-0] [PMID] [PMCID]
8. Saleem M, Shahzad KA, Marryum M, Singh S, Zhou Q, Du S, et al. Exosome-based therapies for inflammatory disorders: a review of recent advances. Stem Cell Res Ther. 2024;15(1): 477. [DOI:10.1186/s13287-024-04107-2] [PMID] [PMCID]
9. Liu Q, Li S, Dupuy A, Mai HL, Sailliet N, Logé C, et al. Exosomes as New Biomarkers and Drug Delivery Tools for the Prevention and Treatment of Various Diseases: Current Perspectives. Int J Mol Sci. 2021; 22(15):7763. [DOI:10.3390/ijms22157763] [PMID] [PMCID]
10. Zhu L, Sun HT, Wang S, Huang SL, Zheng Y, Wang CQ, et al. Isolation and characterization of exosomes for cancer research. J Hematol Oncol. 2020;13(1):152. [DOI:10.1186/s13045-020-00987-y] [PMID] [PMCID]
11. Kubaev A, Faez Sead F, Pirouzbakht M, Nazari M, Riyahi H, Sargazi Aval O, et al. Platelet-derived extracellular vesicles: emerging players in hemostasis and thrombosis. J Liposome Res. 2025; 35(3): 334-44. [DOI:10.1080/08982104.2025.2495261] [PMID]
12. Wei K, Huang H, Liu M, Shi D, Ma X. Platelet-Derived Exosomes and Atherothrombosis. Front Cardiovasc Med. 2022; 9: 886132. [DOI:10.3389/fcvm.2022.886132] [PMID] [PMCID]
13. Shams SF, Mohammadipour M, Deyhim MR. Platelet-derived exosomes as the nano-carrier for miR-150 to modulate gene expression and cell cycle in the M07-e cell line. Journal of Drug Delivery Science and Technology. 2023;(86):104644. [DOI:10.1016/j.jddst.2023.104644]
14. Sheta M, Taha EA, Lu Y, Eguchi T. Extracellular Vesicles: New Classification and Tumor Immunosuppression. Biology (Basel). 2023;12(1):110. [DOI:10.3390/biology12010110] [PMID] [PMCID]
15. Dilsiz N. A comprehensive review on recent advances in exosome isolation and characterization: Toward clinical applications. Transl Oncol. 2024; 50: 102121. [DOI:10.1016/j.tranon.2024.102121] [PMID] [PMCID]
16. Wang W, Sun H, Duan H, Sheng G, Tian N, Liu D, et al. Isolation and usage of exosomes in central nervous system diseases. CNS Neurosci Ther. 2024; 30(3):e14677. [DOI:10.1111/cns.14677] [PMID] [PMCID]
17. Patel GK, Khan MA, Zubair H, Srivastava SK, Khushman M, Singh S, et al. Comparative analysis of exosome isolation methods using culture supernatant for optimum yield, purity and downstream applications. Sci Rep. 2019; 9(1): 5335. [DOI:10.1038/s41598-019-41800-2] [PMID] [PMCID]
18. Suharta S, Barlian A, Hidajah AC, Notobroto HB, Ana ID, Indariani S, et al. Plant-derived exosome-like nanoparticles: A concise review on its extraction methods, content, bioactivities, and potential as functional food ingredient. J Food Sci. 2021; 86(7): 2838-50. [DOI:10.1111/1750-3841.15787] [PMID]
19. Xu K, Jin Y, Li Y, Huang Y, Zhao R. Recent Progress of Exosome Isolation and Peptide Recognition-Guided Strategies for Exosome Research. Front Chem. 2022; 10: [DOI:10.3389/fchem.2022.844124] [PMID] [PMCID]
20. Ljungström M, Oltra E. Methods for Extracellular Vesicle Isolation: Relevance for Encapsulated miRNAs in Disease Diagnosis and Treatment. Genes (Basel). 2025;16(3):330. [DOI:10.3390/genes16030330] [PMID] [PMCID]
21. Omrani M, Beyrampour-Basmenj H, Jahanban-Esfahlan R, Talebi M, Raeisi M, Serej ZA, et al. Global trend in exosome isolation and application: an update concept in management of diseases. Mol Cell Biochem. 2024; 479(3): 679-91. [DOI:10.1007/s11010-023-04756-6] [PMID] [PMCID]
22. Huang Q, Wang J, Ning H, Liu W, Han X. Exosome isolation based on polyethylene glycol (PEG): a review. Mol Cell Biochem. 2025; 480(5): 2847-61. [DOI:10.1007/s11010-024-05191-x] [PMID]
23. Zhang JP, Chen BB, Zheng HH, Yang HJ, Song L. Discharge and Contents of Exosome from Leukocyte-Reduced Apheresis Platelet Stored for Different Storage Time. 2019; 27(6):1993-7.[Article in Chinese]
24. Wei K, Yu L, Li J, Gao J, Chen L, Liu M, et al. Platelet-derived exosomes regulate endothelial cell inflammation and M1 macrophage polarization in coronary artery thrombosis via modulating miR-34a-5p expression. Sci Rep. 2024; 14(1):17429. [DOI:10.1038/s41598-024-67654-x] [PMID] [PMCID]
25. Rahmatinejad F, Kharat Z, Jalili H, Renani MK, Mobasheri H. Comparison of morphology, protein concentration, and size distribution of bone marrow and Wharton's jelly-derived mesenchymal stem cells exosomes isolated by ultracentrifugation and polymer-based precipitation techniques. Tissue Cell. 2024; 88:102427. [DOI:10.1016/j.tice.2024.102427] [PMID]
26. Falke S, Betzel C. Dynamic Light Scattering (DLS): Principles, Perspectives, Applications to Biological Samples. Radiation in Bioanalysis. 2019;8:173-93. [DOI:10.1007/978-3-030-28247-9_6] [PMCID]
27. Tominaga N, Hagiwara K, Kosaka N, Honma K, Nakagama H, Ochiya T. RPN2-mediated glycosylation of tetraspanin CD63 regulates breast cancer cell malignancy. Mol Cancer. 2014;13:134. [DOI:10.1186/1476-4598-13-134] [PMID] [PMCID]
28. Saumell-Esnaola M, Delgado D, García Del Caño G, Beitia M, Sallés J, González-Burguera I, et al. Isolation of Platelet-Derived Exosomes from Human Platelet-Rich Plasma: Biochemical and Morphological Characterization. Int J Mol Sci. 2022; 23(5): 2861. [DOI:10.3390/ijms23052861] [PMID] [PMCID]
29. Yakubovich EI, Polischouk AG, Evtushenko VI. Principles and Problems of Exosome Isolation from Biological Fluids. Biochem (Mosc) Suppl Ser A Membr Cell Biol. 2022;16(2):115-26. [DOI:10.1134/S1990747822030096] [PMID] [PMCID]
30. Bhujel B, Oh SH, Kim CM, Yoon YJ, Kim YJ, Chung HS, et al. Mesenchymal Stem Cells and Exosomes: A Novel Therapeutic Approach for Corneal Diseases. Int J Mol Sci. 2023; 24(13): 10917. [DOI:10.3390/ijms241310917] [PMID]
31. Aliakbari F, Stocek NB, Cole-André M, Gomes J, Fanchini G, Pasternak SH, et al. A methodological primer of extracellular vesicles isolation and characterization via different techniques. Biol Methods Protoc. 2024; 9(1): bpae009. [DOI:10.1093/biomethods/bpae009] [PMID] [PMCID]
32. Livshits MA, Khomyakova E, Evtushenko EG, Lazarev VN, Kulemin NA, Semina SE, et al. Isolation of exosomes by differential centrifugation: Theoretical analysis of a commonly used protocol. Sci Rep. 2015; 30: 5:17319. [DOI:10.1038/srep17319] [PMID] [PMCID]
33. Tang YT, Huang YY, Zheng L, Qin SH, Xu XP, An TX, et al. Comparison of isolation methods of exosomes and exosomal RNA from cell culture medium and serum. Int J Mol Med. 2017; 40(3): 834-44. [DOI:10.3892/ijmm.2017.3080] [PMID] [PMCID]
34. Lobb RJ, Becker M, Wen SW, Wong CS, Wiegmans AP, Leimgruber A, et al. Optimized exosome isolation protocol for cell culture supernatant and human plasma. J Extracell Vesicles. 2015; 4: 27031. [DOI:10.3402/jev.v4.27031] [PMID] [PMCID]
35. Monguió-Tortajada M, Gálvez-Montón C, Bayes-Genis A, Roura S, Borràs FE. Extracellular vesicle isolation methods: rising impact of size-exclusion chromatography. Cell Mol Life Sci. 2019; 76(12): 2369-82. [DOI:10.1007/s00018-019-03071-y] [PMID]
36. Bobrie A, Colombo M, Krumeich S, Raposo G, Théry C. Diverse subpopulations of vesicles secreted by different intracellular mechanisms are present in exosome preparations obtained by differential ultracentrifugation. J Extracell Vesicles. 2012;16:1. [DOI:10.3402/jev.v1i0.18397] [PMID] [PMCID]
37. Kim M, Park JH. Isolation of Aloe saponaria-Derived Extracellular Vesicles and Investigation of Their Potential for Chronic Wound Healing. Pharmaceutics. 2022;14(9): 1905. [DOI:10.3390/pharmaceutics14091905] [PMID] [PMCID]
38. Fernández-Llama P, Khositseth S, Gonzales PA, Star RA, Pisitkun T, Knepper MA. Tamm-Horsfall protein and urinary exosome isolation. Kidney Int. 2010; 77(8): 736-42. [DOI:10.1038/ki.2009.550] [PMID] [PMCID]
39. Kavanagh EL, Halasz M, Dowling P, Withers J, Lindsay S, Higgins MJ, et al. N-Linked glycosylation profiles of therapeutic induced senescent (TIS) triple negative breast cancer cells (TNBC) and their extracellular vesicle (EV) progeny. Mol Omics. 2021;17(1):72-85. [DOI:10.1039/D0MO00017E] [PMID]
40. Tam NW, Becker A, Mangiarotti A, Cipitria A, Dimova R. Extracellular Vesicle Mobility in Collagen I Hydrogels Is Influenced by Matrix-Binding Integrins. ACS Nano. 2024; 18(43): 29585-601. [DOI:10.1021/acsnano.4c07186] [PMID] [PMCID]
41. Shams SF, Mohammadipour M, Deyhim MR. Preparation and characterization of platelet-derived exosomes, as a nanostructure for bio-compound delivery. Nanomedicine Journal. 2023; 10(2): 131-7.
42. Aatonen MT, Ohman T, Nyman TA, Laitinen S, Grönholm M, Siljander PR. Isolation and characterization of platelet-derived extracellular vesicles. J Extracell Vesicles. 2014; 6:3. [DOI:10.3402/jev.v3.24692] [PMID] [PMCID]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
