江蘇鐳射聯盟導讀:
來自韓國的研究人員,利用以鐳射技術為基礎的動態光散射來研究疾病的胞外體,不僅價格便宜,而且方便有效,為癌症的診斷及其控制奠定了基礎。
▲圖解:胞外體是一種非常小的來自細胞所釋放出來的 囊泡,被認為是細胞通訊和調節中非常重要的組成部分,他們在腫瘤的惡化和癌症的發展中扮演著重要的角色
胞外體是一種非常小的來自細胞釋放出來的囊泡,它包含蛋白質和遺傳材料。他們被認為同不同的生活的活動相關,但當前的技術用來觀察這些胞外體存在價格昂貴和耗時的問題。在最近的研究中,一個來自韓國的DGIST的研究生及其導師,證明可以採用一個方便且有效的鐳射技術來識別胞外體,使用的是少量的胞外體來研究癌症的型別,為將來胞外體的研究鋪平了道路。
儘管在過去的幾十年裡,我們對細胞機理的理解取得了巨大的進展,但他們中的大多數仍然處於未解之謎。其中一個例子就是胞外體,是從細胞中釋放出來的比較小的囊泡,包含著遺傳材料,稱之為RNA和不同的蛋白質。胞外體的作用被認為是非常重要且多變的,對日常的人體功能和疾病如癌症的傳播也至關重要。然而,胞外體非常小,使得研究胞外體面臨著巨大的挑戰,由此使得對它的研究費錢和費時,如採用掃描電鏡進行觀察。
為了解決這一問題,來自韓國的Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST)的一個團隊,開發了一個不同於以往且有效的辦法來分析胞外體。在他們的研究中,這一研究發表在期刊《PLOS One》上,他們將目光聚焦在動態光散射(dynamic light scattering (DLS))上,這是一種以鐳射技術為基礎的,可以非常容易的確定關於大量的胞外體的尺寸的 統計學引數。該技術令人激動的地方在於,論文的通訊作者,Jung-Ah Cho教授認為,在於我們的研究生可以獨立的實施整個研究過程,而不需要任何額外的幫助。
首先,他們比較了兩種不同型別的癌症細胞的胞外體:一種是研究非常充分的乳腺癌細胞株和小鼠纖維肉瘤細胞。後者的細胞的癌症細胞的胞外體的秘密很難在以前被研究明白。因此,為了能夠在桌面上獲得更多的關於它的資訊,研究團隊使用電鏡和當前的研究手段(動態光散射,DLS)進行了分別研究。
▲圖解:利用透射電鏡(TEM)觀察到的從WEHI-164細胞中提取的胞外體的形狀和尺寸
除了識別這些胞外體的蛋白質之外,他們的研究結果有助於識別電鏡和採用DLS來進行分析的優點和缺點。總的來說,當正確的使用的時候,DLS可以成為更加可信和便利的工具來研究胞外體,正如Cho教授所說:DLS是一種非常有效的技術,它具有相對來說不昂貴和簡單的特點,它可以非常快速的和非常敏感的測量胞外體的尺寸和純度而不存在任何的困難。相反,採用電鏡技術則非常昂貴和並不適合日常的和常規的測量。
這一更加便利的技術來研究胞外體將有助於科學家更好的致力於胞外體的研究。當問到使用DLS來研究的潛在的目的的時候, Cho 教授認為,DLS用於分析胞外體的諸多的優點確實在於可以加速利用胞外體進行疾病的診斷的研究,預後監測和藥物輸送系統。從更加學術的角度來說,這一研究結果為理解自纖維肉瘤中的胞外體的生物學活動提供基礎的資料。
這一研究為更好的理解胞外體以及它所起的作用邁入了關鍵的一步,同時在疾病和健康領域起到重要的作用。比較幸運的是,DSL將會在解釋這一神秘的問題方面起到重要的作用。
專案的研究人員
▲圖解:從左邊開始:Jung-Ah Cho教授,主要提出這項研究的概念。在中間和右邊的兩位,是論文的另外兩名作者Yoojin Ahn和Tae Seong Lyu
文章來源:Tae Seong Lyu et al. The characterization of exosomes from fibrosarcoma cell and the useful usage of Dynamic Light Scattering (DLS) for their evaluation, PLOS ONE (2021). DOI: 10.1371/journal.pone.0231994