細胞外囊泡（EV）是由細胞釋放到細胞外基質的膜性小囊泡，參與細胞通訊、細胞遷移、血管新生和腫瘤細胞生長等過程，廣泛地存在於各種體液和細胞上清中，並穩定攜帶了一些重要的訊號分子。
幾乎所有的細胞都能分泌細胞外囊泡（EV），並且EV在包括血液、淋巴、尿液和牛奶在內的大多數體液中含量豐富。外泌體屬於小型細胞外囊泡（sEV）。sEV足够堅固，可以承受酶分解以及腸道和血液中的酸性和溫度波動，使其成為藥物輸送的主要候選載體。然而，現時大量純化sEV的科技手段並不經濟，也不高效，這限制了sEV的臨床應用。
近年來，人們發現牛奶中富含小型細胞外囊泡（sEV），可為大規模生產提供來源。然而，牛奶還包含蛋白質、礦物質、脂質和其他大分子，這給sEV純化帶來了挑戰。酪蛋白是牛奶的主要成分，酪蛋白與磷酸鈣和其他乳蛋白聚集成酪蛋白膠束，這些膠束的又聚結成更大的聚集體。這種聚集體與sEV結合，阻礙了sEV與蛋白質的分離。囙此，現時從牛奶中分離高純度sEV的方法受到污染蛋白質（如酪蛋白）的限制。
近日，美國維吉尼亞理工大學的研究人員在Nanotheranostics期刊上發表了題為：Novel Protocols for Scalable Production of High Quality Purified Small Extracellular Vesicles from Bovine Milk的研究論文。
該研究開發了一種從酪蛋白中高效分離結構和功能完整的sEV的方法。基於此方法，研究人員可以從1000ml未經高溫消毒的牛奶選取大約75ml純化的sEV。這種方法為大量生產臨床級純度的sEV提供了科技基礎。
研究團隊優化了兩種不同的方案，用於從牛奶中分離純化sEV。每個方案中的關鍵步驟是通過二價陽離子螯合與30 mM EDTA在37°C下化學溶解酪蛋白膠束結構1小時。第一個方案是基於超速離心的方法。第二個方案是基於切向流過濾的方法。
在基於超速離心的方法中，通過在最終的瓊脂糖凝膠柱過濾步驟之前進行螯合，實現了高品質的細胞外囊泡產出和純化。研究團隊從1000mL牛奶中選取到75mL的sEV。
不過，研究團隊觀察到基於超速離心方案選取的sEV仍存在部分遺失，於是他們探索了切向流過濾作為替代方案。基於切向流過濾的方案在許多方面與基於超速離心的方案相似。然而，一個關鍵的區別是螯合步驟放在切向流過濾之前，而不是瓊脂糖凝膠柱過濾之前。結果顯示，基於切向流過濾方案的最終sEV產量比基於超速離心的方案提高了約100%，並且分離的sEV的結構與功能非常完整。
總的來說，這項工作介紹了兩種從牛奶中高純度高產量分離sEV的方法。這兩種方法的覈心是在37°C下進行二價陽離子螯合處理，以促進酪蛋白聚集體的溶解。基於切向流過濾的科技開闢了廣泛的藥物遞送方法，具有巨大的臨床應用前景，可為製藥行業大規模生產sEV提供科技基礎。
論文連結：
https://www.ntno.org/v05p0488.htm#coraddress
本文版權歸原作者所有，文章內容不代表平臺觀點或立場。如有關於文章內容、版權或其他問題請與我方聯系，我方將在核實情况後對相關內容做删除或保留處理！聯繫郵箱：yzhao@koushare.com