Isolement et caractérisation des vésicules extracellulaires d’adultes Schistosoma japonicum
Summary
Nous présentons ici un protocole visant à décrire l’isolement vésicules extracellulaires (EVs) en milieu de cultivés in vitro des adultes Schistosoma japonicum.
Abstract
Vésicules extracellulaires (EVs) sont des vésicules membranaires libérés par une variété de cellules dans le microenvironnement extracellulaire. Véhicules électriques représentent une population de vésicules hétérogènes, dont calibre compris entre 40 et 1 000 nm. Données accumulées ont indiqué que EVs jouent un rôle réglementaire important dans les interactions hôte-pathogène. Une compréhension profonde du schistosome SVE doit donner un aperçu les mécanismes qui sous-tendent les interactions de schistosomes-hôte, permettant ainsi le développement de nouvelles stratégies de lutte contre la schistosomiase. Ici, nous visons à étudier davantage les fonctions EVs dans schistosomes en présentant un protocole pour l’isolement et la caractérisation des véhicules électriques du adult Schistosoma japonicum (S. japonicum). EVs ont été isolées in vitro milieu de culture par centrifugation, combinée avec un kit d’isolation exosome commerciale. L’ isolé S. japonicum EVs (SjEVs) généralement posséder un diamètre de 100 à 400 nm et sont caractérisées par la microscopie électronique à transmission et transfert Western. L’utilisation de PKH67 dye-labeled SjEVs a démontré que les SjEVs sont internalisés par les cellules réceptrices. Dans l’ensemble, notre protocole fournit une méthode alternative pour isoler l’EVs de schistosomes adultes ; la SjEVs isolée peut être adapté à l’analyse fonctionnelle.
Introduction
Les vésicules extracellulaires (EVs) sont une population de petites vésicules membranaires encapsulé avec diverses protéines, lipides et acides nucléiques. Des études récentes ont démontré que EVs jouent un rôle crucial dans la communication de cellule-cellule et sont impliquées dans la régulation de nombreux processus physiologiques, y compris le développement cellulaire, régulation immunitaire, angiogenèse et cell migration2, 3,4,5. Accumulation de preuves indique que EVs, diffuser les exosomes et leur cargaison de miRNA représentent des biomarqueurs potentiels de certaines maladies6.
Plusieurs des protozoaires tels que Trichomonas vaginalis, Trypanosoma cruziet Leishmania spp., auraient dû être divulgués pour pouvoir sécréter EVs ; helminthes ont en outre été découverts à sécréter des EVs en vie accueille7. EVs parasitaires ont démontré d’être impliqués dans le maintien de l’infection, pathogénicité8et9de la régulation immunitaire. Récentes études sur les schistosomes deux Schistosoma mansoni (S. mansoni) 10,11 et S. japonicum12 ont indiqué que les schistosomes adultes sécrètent exosome-comme des vésicules qui peuvent être impliqués dans la réglementation fonctionnelle des processus biologiques spécifiques.
A ce jour, plusieurs méthodes ont été utilisées pour isoler des vésicules extracellulaires, telles que l’ultracentrifugation, ultrafiltration13, l’utilisation de réactifs à base de polymère, chromatographie d’exclusion et l’isolement d’immuno-affinité. Ces différentes méthodes possèdent leurs propres avantages et limitations14. En règle générale, ultracentrifugation est considérée comme la méthode de l’étalon-or pour l’isolement de la vésicule. Toutefois, cette méthode souffre de la limitation de potentiel EV agrégation14.
Dans schistosomes, deux méthodes ont été signalés pour l’isolement de l’EV : il s’agit d’ultracentrifugation11,12,10 et l’utilisation commerciale EV isolation kit16 pour plusieurs stades (œufs,16, schistosomula11, schistosomes adultes10,12,,17). Étant donné que microvésicules sont d’une large gamme de taille de quelques nanomètres de cent à mille nanomètres, nous avons développé une méthode alternative qui associe l’utilisation d’un kit d’isolation commercial EV pour isoler le SVE de centrifugeuse de paillasse et ultrafiltration adultes de Schistosoma japonicum. Le SVE isolé en général possède un diamètre de 100 à 400 nm et ont été avec succès internalisé par les cellules réceptrices.
Protocol
Representative Results
Discussion
Des études récentes sur les EVs ont démontré que schistosome Qu’evs jouent un rôle important dans host-pathogen interactions3,9,12,16. Afin de répondre leurs fonctions de régulation, il est essentiel d’isoler le SVE de schistosomes. Nous décrivons ici une autre méthode d’isolement chadhouli. Cette méthode génère une taille de large gamme de SjEVs, de 100 nm à 400 nm, en adulte …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Cette étude a été, en partie ou en totalité, soutenu par la Fondation de sciences naturelles nationales de la Chine (31472187 et 31672550) et The Agricultural Science et Technology Innovation Program de l’Académie chinoise des Sciences agricoles.
Materials
| Material | |||
| Total Exosome Isolation Reagent (from cell culture media) | ThermoFisher SCIENTIFIC | 4478359 | For isolating S. japonicum extracellular vesicles |
| PKH67 | Sigma-aldrich | MINI67 | For labeling Evs |
| RPMI 1640 Medium | ThermoFisher SCIENTIFIC | 11875119 | For parasite culture |
| Penicillin-Streptomycin | ThermoFisher SCIENTIFIC | 15140122 | |
| 0.22μm syringe filter | Merck | SLGP033RB | |
| SnakeSkin Dialysis Tubing | Thermo SCIENTIFIC | 68035 | |
| PEG8000 | Sangon Biotech | A100159 | |
| RIPA | Beyotime | P0013B | |
| EMD Millipore™ Immobilon™ Western Chemiluminescent HRP Substrate (ECL) | Fisher scientific | WBKLS0100 | |
| DAPI | Cell Signaling Technology | 4083 | |
| BCA kit | Beyotime | P0010 | |
| CD63 antibodies | Sangon Biotech | D160973-0025 | |
| PVDF | Bio-Rad | 1704273 | |
| Formvar/Carbon 400 mesh | Ted Pella | 01754-F | |
| Phosphotungstic Acid | Ted Pella | 19402 | |
| anti-mouse IgG-HRP | CWBIO | CW0102 | |
| NCTC clone 1469 cells | ATCC | ATCC® CCL-9.1™ | |
| FBS | HyClone | SV30087.02 | |
| Equipments | |||
| GE chemoluminescance imaging system | GE | ImageQuant LAS4000mini | |
| Transmission electron microscopy | Hitachi | H-7600 | |
| Milli-Q water | Milli-Q | Milli-Q Elix | |
| Eppendor Centrifuge | Eppendorf | Centrifuge 5804R | |
| Zetasizer Nano | Malvern | Zetasizer Nano ZS | |
| Ultracentrifuge | Beckman | Optima L-100 XP Ultracentrifuge | |
| Incubator | ESCO | CCL-107B | |
| Microscope | Zeiss | Zeiss Axin Observer Z1 | |
References
- Tetta, C., Ghigo, E., Silengo, L., Deregibus, M. C., Camussi, G. Extracellular vesicles as an emerging mechanism of cell-to-cell communication. Endocrine. 44 (1), 11-19 (2013).
- Abels, E. R., Breakefield, X. O. Introduction to Extracellular Vesicles: Biogenesis, RNA Cargo Selection, Content, Release, and Uptake. Cell Mol Neurobiol. 36 (3), 301-312 (2016).
- Riaz, F., Cheng, G. Exosome-like vesicles of helminths: implication of pathogenesis and vaccine development. Ann Transl Med. 5 (7), 175 (2017).
- Zhang, H. G., Grizzle, W. E. Exosomes and cancer: a newly described pathway of immune suppression. Clin Cancer Res. 17 (5), 959-964 (2011).
- Colombo, M., Raposo, G., Thery, C. Biogenesis, secretion, and intercellular interactions of exosomes and other extracellular vesicles. Annu Rev Cell Dev Biol. 30, 255-289 (2014).
- Li, Y., et al. Circular RNA is enriched and stable in exosomes: a promising biomarker for cancer diagnosis. Cell Res. 25 (8), 981-984 (2015).
- Marcilla, A., et al. Extracellular vesicles in parasitic diseases. J Extracell Vesicles. 3, 25040 (2014).
- Cwiklinski, K., et al. The Extracellular Vesicles of the Helminth Pathogen, Fasciola hepatica: Biogenesis Pathways and Cargo Molecules Involved in Parasite Pathogenesis. Mol Cell Proteomics. 14 (12), 3258-3273 (2015).
- Buck, A. H., et al. Exosomes secreted by nematode parasites transfer small RNAs to mammalian cells and modulate innate immunity. Nat Commun. 5, 5488 (2014).
- Sotillo, J., et al. Extracellular vesicles secreted by Schistosoma mansoni contain protein vaccine candidates. Int J Parasitol. 46 (1), 1-5 (2016).
- Nowacki, F. C., et al. Protein and small non-coding RNA-enriched extracellular vesicles are released by the pathogenic blood fluke Schistosoma mansoni. J Extracell Vesicles. 4, 28665 (2015).
- Wang, L., et al. Exosome-like vesicles derived by Schistosoma japonicum adult worms mediates M1 type immune- activity of macrophage. Parasitol Res. 114 (5), 1865-1873 (2015).
- Koh, Y. Q., Almughlliq, F. B., Vaswani, K., Peiris, H. N., Mitchell, M. D. Exosome enrichment by ultracentrifugation and size exclusion chromatography. Front Biosci (Landmark Ed). 23, 865-874 (2018).
- Safdar, A., Saleem, A., Tarnopolsky, M. A. The potential of endurance exercise-derived exosomes to treat metabolic diseases. Nat Rev Endocrinol. 12 (9), 504-517 (2016).
- Livshits, M. A., et al. Isolation of exosomes by differential centrifugation: Theoretical analysis of a commonly used protocol. Sci Rep. 5, 17319 (2015).
- Zhu, S., et al. Release of extracellular vesicles containing small RNAs from the eggs of Schistosoma japonicum. Parasit Vectors. 9 (1), 574 (2016).
- Zhu, L., et al. Molecular characterization of S. japonicum exosome-like vesicles reveals their regulatory roles in parasite-host interactions. Sci Rep. 6, 25885 (2016).
- Lewis, F. Schistosomiasis. Curr Protoc Immunol. , 11 (2001).
- Cheng, G. Circulating miRNAs: roles in cancer diagnosis, prognosis and therapy. Adv Drug Deliv Rev. 81, 75-93 (2015).
