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常用于外泌体培养的五类细胞及提高外泌体产量和活性的方法

2026-07-09     来源:本站     点击次数:14

外泌体是细胞经由胞内多泡体与细胞膜融合后释放至胞外的纳米级囊泡,直径范围 30–150 nm,广泛存在于细胞培养液、血液、组织液、尿液等各类体液中。囊泡内部包裹 mRNA、microRNA、蛋白质、脂质、细胞因子等生物活性物质,可作为细胞间信息传递载体,参与免疫调节、组织修复、肿瘤微环境构建、血管新生等多种生理与病理过程。

外泌体培养中常会遇到外泌体产量低,活性差,杂蛋白&内源外泌体污染等问题,由于外泌体是细胞分泌的产物,因此细胞培养过程对于外泌体的培养非常重要。外泌体培养和生产,需要根据细胞的特性选择培养方式。

外泌体来源于多种细胞,目前常用于外泌体培养的主要有五类细胞,骨髓间充质干细胞,脂肪组织来源的干细胞,HEK293细胞,树突状细胞和人心脏祖细胞。

骨髓间充质干细胞(BMSC)
临床转化热门细胞,增殖稳定,分泌的外泌体富含抗炎、修复类生长因子,多用于骨损伤、软骨修复、免疫炎症相关研究;细胞贴壁能力强,传代 3–6 代外泌体分泌量最佳,高代数细胞分泌效率会显著下降。

脂肪组织来源干细胞(ADSC)
细胞增殖速率快,外泌体产量高于骨髓间充质干细胞,富含促血管生成因子,多用于皮肤创面修复、医美、软组织再生研究;

HEK293 细胞
工程化改造首选工具细胞,转染效率高,可稳定过表达目的基因,用于载药外泌体、重组蛋白修饰外泌体制备;悬浮 / 贴壁双培养模式,生长速度快,适合高通量、工业化批量生产。

树突状细胞(DC)
免疫研究专用细胞,其外泌体携带抗原呈递分子,可激活 T 细胞免疫应答,多用于肿瘤疫苗、免疫治疗基础实验;原代分离难度高,体外扩增周期长,外泌体整体产量偏低。

人心脏祖细胞(CPC)
心血管疾病特异性研究细胞,外泌体可调控心肌细胞凋亡、改善心肌微环境;原代细胞培养条件苛刻,适合心脏损伤、心衰相关研究使用。

如何提高外泌体的产量和活性?
1、优先选择低代次细胞,观察细胞状态和活力,衰老,形态皱缩,漂浮死细胞占比高的细胞弃用。代次高和衰老细胞分泌外泌体能力大幅下降,且囊泡完成性差;
2、合理细胞汇合度:外泌体收集阶段细胞汇合度控制在70%-85%,密度过低细胞增殖缓慢,总分泌量不足。
3、细胞铺板后先使用完全培养基+无外泌体血清培养2-3天,待达到目标汇合度后,更换成外泌体无血清培养基。
4、细胞上清收集后放置低温环境,或者分装后-80℃避光冻存,严禁反复冻融;
5、换液操作轻柔,不要使用胰酶过长时间消化细胞,以免造成细胞损伤。

为什么要选择无外泌体专用血清?
常规胎牛血清取自健康胎牛血液,牛体内各类细胞会持续向外周血液分泌大量外泌体。在传统血清制备流程中,仅进行过滤,无专门去除外泌体囊泡的工艺,血清中含有大量本底外泌体,会引起外泌体污染,实验结果失真,干扰后期功能检测和鉴定结果。

外泌体培养中的培养基和血清
基础培养基添加血清是贴壁依赖细胞培养最经典的培养方式,适合贴壁细胞培养和外泌体分泌,可以最大限度保持细胞及其外泌体的天然表型。

在使用血清时,为了避免普通血清中本身含有的外泌体对实验的影响,一定要选择不含有外泌体的专用血清。

Absin无外泌体胎牛血清,专为外泌体研究设计,由健康胎牛血清无菌采集,经过多级过滤+特殊膜过滤工艺处理,去除96%以上的胎牛血清内源外泌体(去除后CD63<3.125pg/ml)。

具有无支原体,无内毒素,批次稳定统一等特点。

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部分高分引用文献:
1、Li Y, Xin X, Zhou X, Liu J, Liu H, Yuan S, Liu H, Hao W, Sun J, Wang Y, Gong W, Yang M, Li Z, Han Y, Gao C, Yang Y. ROS-responsive biomimetic nanosystem camouflaged by hybrid membranes of platelet-exosomes engineered with neuronal targeting peptide for TBI therapy. J Control Release. 2024 Aug;372:531-550. doi: 10.1016/j.jconrel.2024.06.018. Epub 2024 Jun 28. PMID: 38851535.
影响影子:11.5

2、Liu X, Wang H, Tian X, Luo Y, Ma M, Zheng Z, Wang Y, Feng S, Wang Q, Xu Z, Yao W, Ren S. Depression exacerbates AD pathology through lactate-dependent activation of microglial Kv1.3 to promote Aβ-containing exosome spreading. J Neuroinflammation. 2025 Jun 27;22(1):166. doi: 10.1186/s12974-025-03488-2. PMID: 40579730; PMCID: PMC12205523.
影响因子:10.1

3、Zhang J, Jin X, Abulaihaiti M, Liu X, Zeng L, Xiao Y, Pan Y, Bai Y, Xu Y, Shao C, Zhang J. Hypoxic tumor exosomes suppress macrophage inflammation and ferroptosis via NDUFV2 to enhance bystander tumor radioresistance. Cell Death Dis. 2025 Dec 19;17(1):109. doi: 10.1038/s41419-025-08357-7. PMID: 41419454; PMCID: PMC12847814.
影响因子:9.6

4、Bo B, Li W, Li J, Han C, Fang Q, Yang M, Ni J, Zhou C. Programmable DNA Circuit-Facilitated Determination of Circulating Extracellular Vesicle PD-L1 for Lung Cancer Diagnosis and Immunotherapy Response Prediction. ACS Appl Mater Interfaces. 2023 Apr 12;15(14):17696-17704. doi: 10.1021/acsami.3c01607. Epub 2023 Mar 28. PMID: 36978260.
影响因子:8.2

案例分享:
文章题目:Depression exacerbates AD pathology through lactate-dependent activation of microglial Kv1.3 to promote Aβ-containing exosome spreading
发表期刊:J Neuroinflammation 影响因子:IF:10.1
发表时间:2025年6月

文章主要内容:
· 该研究以 5×FAD 小鼠构建抑郁模型,证实抑郁会加剧小鼠脑内 Aβ 沉积与认知衰退,且小胶质细胞 Kv1.3 通道在此过程中发挥关键作用。
· 抑郁促使小胶质细胞糖酵解增强、乳酸大量蓄积,乳酸经非直接乳酸化途径上调并激活 Kv1.3,进而促进携带 Aβ 的外泌体释放,加速 Aβ 脑内扩散。
· 靶向抑制或敲除小胶质细胞 Kv1.3 可逆转抑郁引发的 AD 病理损伤,提示乳酸 - Kv1.3 通路是抑郁合并阿尔茨海默病的潜在治疗靶点。

外泌体分离和培养:
从小胶质细胞上清液中分离外泌体。简要操作流程如下:经 β 淀粉样蛋白(Aβ)处理的小胶质细胞与对照组小胶质细胞先用磷酸盐缓冲液(PBS)(货号:abs962)清洗,再置于含 10% 去外泌体胎牛血清(Absin 品牌,货号 abs993)、添加 2 mM L - 乳酸钠的 DMEM 培养基(货号:abs9483)中孵育 2 小时。

收集细胞上清液,于 4℃条件下分步离心:2000 g 离心 10 分钟去除完整细胞,再 10000 g 离心 30 分钟去除细胞碎片。随后将上清液转移至超速离心机中,4℃、100000 g 超速离心 70 分钟,收集沉淀并用 PBS 重悬洗涤;重复一次超速离心操作,最终所得沉淀即为外泌体,用于后续实验。

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