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InnoScan文献解读:基于抗体微阵列的细胞外囊泡蛋白多重分析技术

2025-05-30     来源:本站     点击次数:271

 
 
细胞外囊泡(EVs)是细胞释放的纳米级脂质双层结构,携带蛋白质、核酸等生物分子,在细胞间通讯和疾病发展中起关键作用。然而,传统方法难以同时分析EVs的内外蛋白。2022年发表在《ACS Sensors》的研究提出了一种名为EVPio的高通量多重分析技术,结合抗体微阵列和信号放大策略,成功实现了EVs内外蛋白的同步检测。该研究中,InnoScan 1100 AL共聚焦微阵列扫描仪作为核心检测设备,为实验数据的获取提供了重要支持。
 
技术原理与工作流程

EVPio技术的核心分为三个步骤:
1. 抗体微阵列捕获EVs:通过喷墨打印技术在醛基化玻片上制备16个抗体微阵列,每个阵列包含10×10的抗体斑点(图1A,1B),靶向EVs表面蛋白(如EpCAM、CD9等)。
 
图1:A, B

2. 抗原修复(AR)与透化处理:优化后的AR条件(90°C PBS处理1分钟)打破了EVs内部蛋白的交叉连接,使其能被抗体识别(图2A)。实验数据显示,AR处理后HSP90(内蛋白)信号提升至51,000 RFU,而EGFR(外蛋白)信号保持相对稳定。  
 
图2: A
 
3. 多重检测与信号放大:采用寡核苷酸条形码标记的检测抗体和分支DNA扩增技术(图3,A,B, C)。其中,双分支DNA树(4个荧光基团)的信噪比(SNR)与传统的生物素-链霉亲和素法相当(图3D)。  
图3.
 
InnoScan的作用:该扫描仪用于荧光信号的定量采集,通过多通道成像(如Alexa Fluor 488、Cy5等)解析不同蛋白的表达水平。HT29 EVs通过InnoScan三色荧光信号(Alexa Fluor 647、Cy3、Alexa Fluor 488nn)同步检测HSP70、CD9和CD63。
 
关键数据与发现
研究以结直肠癌细胞(HT29和SW403)的EVs为模型,通过四种表面蛋白(EpCAM、CD9、CD63、CD81)捕获EVs, 并检测12种内外蛋白的共表达模式(图5)。
 

 
 
图5. 对四种捕获抗体和阴性对照(GFP)所结合的HT29与SW403细胞外囊泡(浓度1.8×10¹⁰颗粒/毫升)进行多重EVPio分析,通过四个独立的三重检测同时分析12种内外蛋白。(A)HT29与(B)SW403囊泡的表型分型结果。SW403的数据以SW403与HT29信号比值呈现,突出两细胞系囊泡差异。内部蛋白标为红色强调。HT29囊泡中CD9⁺亚群总体信号最强,其中ITG α6、CD63、ITG β1和ITG β4为显著检出标志物,HSP70与Alix是最强内部靶点。SW403囊泡的EpCAM⁺亚群中ITG α6、CD9和CD81信号显著更高。灰色数值表示未检测到信号。
 
技术优势与局限性
EVPio 技术优势:
1.高通量:单张玻片可分析16个样本,12个指标检测。
2.灵敏度:分支DNA扩增提升了低丰度内蛋白的检出限。
3.灵活性:寡核苷酸条形码避免了抗体物种限制。 局限性:AR处理会降低外蛋白信号,需通进一步实验优化。此外,Cy3通道易受背景干扰,建议改用近红外荧光基团。
 
总结与展望
EVPio技术通过整合抗体微阵列、InnoScan扫描仪和分支DNA扩增,为EVs蛋白组学研究提供了新工具。未来可应用于临床样本分析,例如通过EVs蛋白特征鉴定癌症亚型。研究者计划进一步优化抗原修复条件,并探索与测序技术的联用,以提升多重检测能力。
 
文献原文链接:https://doi.org/10.1021/acssensors.2c01750
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