如何獲得更高純度、更安全的MSC外泌體？

來源：發(fā)布時(shí)間：2023-12-07

外泌體提取過程中，影響純度的最大因素之一是雜蛋白，雜蛋白是令無數(shù)外泌體人為之頭疼的痛點(diǎn)！

雜蛋白來源于哪里呢？

以MSC干細(xì)胞為例，在培養(yǎng)過程中的大量血清(FBS)、人血小板裂解物(HPL)、蛋白因子混合物的使用，這些都含大量外泌體雜質(zhì)，其中一些雜質(zhì)是蛋白因子，經(jīng)過長期細(xì)胞培養(yǎng)也不會(huì)降解，增加了培養(yǎng)基的異源外泌體或者外泌體類似物，對于下游外泌體的制備帶來諸多不可控的影響。

如何解決雜蛋白問題呢？

從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的角度來說，在前端雜蛋白越少，意味著后端去除雜蛋白的方法和步驟越少，做過外泌體的朋友都知道，每減少一次純化步驟，就能獲取更多的外泌體，每增加一步，就會(huì)大幅度降低外泌體的得率。比如超離得率15%-20%、沉淀法得率35%-40%，等等。因此，就迫切需要一款無血清、低蛋白的化學(xué)成分確定的培養(yǎng)基來滿足MSC干細(xì)胞外泌體的上游細(xì)胞培養(yǎng)需要。

其他的培養(yǎng)體系到底有什么問題？

Fetal Bovine Serum（FBS）

一直是細(xì)胞培養(yǎng)的霸主，客戶一般選用的培養(yǎng)體系是：普通MSC細(xì)胞培養(yǎng)基+FBS，營養(yǎng)是比較足的，但是對于外泌體研究卻面臨如下問題：1）胎牛血清里成分很多，生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品質(zhì)量難以控制；2）胎牛血清里含量大量牛來源的囊泡，即使超離，也不可能100%去除，嚴(yán)重干擾外泌體純化；3）胎牛血清通常含有各種蛋白因子，種類繁多，形成聚體或顆粒，和外泌體大小接近，嚴(yán)重干擾外泌體純化；4）胎牛血清原材料批次有差異，批次一致性沒有化學(xué)成分明確的培養(yǎng)基好；5）病毒來源的風(fēng)險(xiǎn)和病毒檢測成本極高；所以，不管是科研客戶還是工業(yè)客戶，面對胎牛血清的時(shí)候都是在選擇更加安全、化學(xué)成分更加簡單、雜蛋白更少的的培養(yǎng)體系。

Human Platelet Lysate (HPL)

一直以來是很多客戶的重要選擇，相對于FBS，成分沒有那么復(fù)雜，選擇普通MSC細(xì)胞培養(yǎng)基+HPL培養(yǎng)的工業(yè)化培養(yǎng)體系也不在少數(shù)，但是仍然面臨不少問題：1）血小板提取物等原材料缺少相應(yīng)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品質(zhì)量難以控制；2）質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)需要通過參數(shù)控制和驗(yàn)證，例如蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、細(xì)胞因子含量和蛋白質(zhì)組學(xué)分析等，但這些成分難以控制，也沒有控制標(biāo)準(zhǔn) ；3）HPL含有各種蛋白因子，種類繁多，形成聚體或顆粒，和外泌體大小接近，嚴(yán)重干擾外泌體純化；4）原材料批次有差異，批次一致性沒有化學(xué)成分明確的培養(yǎng)基好；5）病毒來源的風(fēng)險(xiǎn)和病毒檢測成本極高；6）HPL來源有限，我國法律對血液制品提取物，包括HPL嚴(yán)格控制，無法實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化；因此，HPL是一個(gè)選擇，但是仍然不完善，還有很多空間，因此科學(xué)家還在努力，尋找更好的辦法。

普通MSC細(xì)胞培養(yǎng)基+重組蛋白因子混合物

是近年來不斷優(yōu)化的一個(gè)解決方案，已經(jīng)無限接近化學(xué)成分完全明確了，但是還是有不少的缺點(diǎn)；1）MSC細(xì)胞生長需要各種蛋白因子，種類較多，20種左右，這些蛋白和因子形成聚體或顆粒，和外泌體大小接近，嚴(yán)重干擾外泌體純化；2）部分蛋白和因子，即使經(jīng)過長期細(xì)胞培養(yǎng)，也不會(huì)降解，嚴(yán)重干擾外泌體純化；3）部分蛋白和因子，都是試劑級(jí)，內(nèi)毒素極易超標(biāo)；4）部分廠家，為了減少成本和降低技術(shù)難度，使用HPL再次提取物，提取各類蛋白或因子，這樣帶來HPL同樣的問題和風(fēng)險(xiǎn)。所以，重組蛋白因子混合物已經(jīng)解決了大部分開發(fā)者的需求，如何更進(jìn)一步，并且再少一些蛋白種類，并且國產(chǎn)化，就是大家期待的事情了。

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