外泌体研究与应用:一站式高效解决方案

生命科学与医学研究的新焦点

外泌体是细胞主动分泌的纳米级囊泡(直径约 30–150 nm),携带来源细胞的蛋白质、脂质、核酸(mRNA、miRNA、lncRNA、DNA 等)等多种生物分子,在细胞间通讯、免疫调控、肿瘤微环境重塑、组织再生与修复中发挥关键作用。近年来,外泌体研究已从最初的“细胞垃圾”认知,迅速跃升为生命科学与转化医学的前沿热点,其应用横跨以下三大领域:

基础科研探索外泌体在生理(如神经发育、免疫调节)和病理(如肿瘤转移、神经退行性疾病、心血管疾病)中的分子机制;解析外泌体生成的调控网络;鉴定新型外泌体标志物。

生物标志物开发:利用体液(血液、尿液、脑脊液、唾液等)中外泌体的核酸和蛋白谱,进行无创或微创的疾病早期诊断、用药监测和预后评估。

转化与治疗:基于间充质干细胞或其它细胞来源的外泌体,开发“无细胞”疗法,用于修复心肌梗死、促进神经再生、治疗急性肾损伤、促进创伤愈合等;将外泌体改造为内源性药物递送载体,高效装载小分子、核酸药物或 CRISPR 组分等,穿越生物屏障,实现精准治疗;开展临床级外泌体制备与 GMP 生产,推动外泌体药物进入临床试验与应用。

尽管外泌体研究前景广阔,但科研人员和工业界在实际操作中常面临三大瓶颈:

细胞培养质量参差不齐:不同培养条件(含血清与否、培养基配方、GMP 等级)直接影响外泌体的产量、成分与功能,导致实验结果不可重复。

分离纯化效率低且不温和:传统超速离心法耗时长、设备依赖度高、剪切力易破坏外泌体结构;部分商品化试剂盒存在纯度不足或批次差异。

下游核酸分析困难:外泌体内小RNA丰度极低、易降解,常规提取方法难以获得足够纯度的 RNA,影响 qPCR、测序等下游应用。

为解决上述痛点,我们提供一套覆盖细胞培养 → 外泌体分离 → 核酸/蛋白分析的标准化、高性能产品组合,兼顾科研探索的灵活性与标准化生产的需求。

高质量细胞培养体系——外泌体“源头”可控

外泌体可从多种体液中直接分离,用于标志物发现或诊断研究;而在需要制备特定细胞来源的外泌体(如间充质干细胞外泌体的功能机制研究或治疗应用)时,供体细胞的培养质量则成为决定外泌体产量、纯度与功能一致性的关键起点。间充质干细胞(MSC)是目前外泌体研究中最常用的治疗性细胞类型,其外泌体携带的抗炎、促血管生成、免疫调节等活性成分,与细胞状态密切相关。研究者需要对 MSC 外泌体进行工程化改造(如负载药物或靶向配体)或开展 GMP  级生产时,需要一个标准化、无外源干扰的细胞扩增体系。为此,我们专门针对人 MSC 推出 TransStem® 人间充质干细胞无血清培养基(GMP级),为 MSC 来源外泌体的生产提供“纯净、稳定、高产”的上游保障。

人间充质干细胞无血清培养基(GMP 级)(MM101 (含酚红)/MM102 (不含酚红))

• 扩增高效:细胞粒径小,维持在 15-17 μm 之间;细胞产量高,P0-P5 代可获 1012-1014 个脐带间充质干细胞。

• 安全性高:无血清、无异源成分。

• 有效性好:具有较高的成骨、软骨、脂肪细胞分化的能力和较强的免疫调节能力。

• 普适性高:适用于脐带、骨髓、脂肪等多种来源的间充质干细胞的原代分离培养和传代扩增培养,及人多能干细胞衍生间充质干细胞的传代扩增培养。

• 医药品级原料:核心原料生产符合 FDA cGMP 标准,获 FDA DMF II 备案。

高效的外泌体分离方案

外泌体的分离纯化是决定下游实验结果可信度的关键步骤。理想的分离方法应满足:高回收率、高纯度(低非外泌体蛋白/脂蛋白污染)、保持外泌体结构完整与生物活性、操作简便且可标准化。

目前主流的外泌体分离方法各有优劣,下表进行了简要对比:

方法

原理

优势

劣势

超速离心法

不同离心力逐级沉淀

方法简单,适合大剂量的样品处理

操作繁琐,费时费力,离心力可能导致外泌体结构破坏,对设备要求高

密度梯度离心

UC + 碘克沙醇/蔗糖梯度

纯度相对较高,适合大剂量的样品处理

操作繁琐,费时费力,对设备要求高

聚合物沉淀法

疏水聚合物包裹沉淀

操作简单,不需要超速离心机,得到的外泌体数量较多,适合大剂量的样品处理

杂质含量会比较多,尤其是一些杂蛋白

尺寸排阻色谱

多孔凝胶根据分子大小分离

纯度相对较高,且外泌体结构不易受到破坏

大小相近的颗粒也会被纯化出来,比如乳糜微粒、低密度脂蛋白等

亲和捕获法

基于外泌体表面标志物(CD9/CD63/CD81/PS)

纯度较高,并且对外泌体膜结构影响较小

成本较高,无法进行大剂量的提取,磁珠保存难度比较高

没有一种方法能同时满足所有需求,最佳方案取决于样本类型、下游应用目的以及对纯度和回收率的要求。我们针对不同样本来源和实验目标,提供两款互补的外泌体分离产品:

磁珠法高特异性提取 — TransExo® PS 磁珠法外泌体提取试剂盒 (FE601)

以磁珠为核心原料,通过磷酯酰丝氨酸(Phosphatidylserine,PS)亲和受体蛋白的作用,特异性捕获血清、肝素血浆、尿液、细胞培养上清等多种样本中的外泌体。提取的外泌体适用于 Western Blot、qPCR、电镜、纳米粒子追踪等多种检测,同时可用于细胞共培养。

• 操作简单,无需超速离心,能够在 3 小时内完成外泌体纯化。

• 相较于超速离心法,特异性更强,纯度更高。

• 洗脱条件温和,提取的外泌体形态良好,结构完整,活性高。

原理示意图:

2.png

细胞上清专用纯化 – TransExo® 细胞培养上清外泌体纯化试剂盒 (FE401)

针对细胞上清中外泌体提取、纯化的产品,所得的外泌体具有高纯度、高活性的优点,可以用于 Western Blot、透射电镜、qPCR、粒径等多种检测方式。

• 操作简单,无须超速离心。

• 样本需求量少,灵敏度高。

精准的小 RNA 分析工具

获得高纯度、完整的外泌体后,对其内容物进行分子分析是揭示功能机制、发现生物标志物或评估治疗潜能的核心环节。外泌体内含物的分析主要聚焦两个层面:小 RNA(尤其是 miRNA、tRF、piRNA) 和蛋白质。由于外泌体本身 RNA 含量极低(通常每个外泌体仅含 0.01–0.1 fg RNA),且样品中残留的核糖蛋白和基因组 DNA 会严重干扰检测,因此需要专门优化的提取与分析方法。

EasyPure® 小 RNA 提取试剂盒 (ER601)

• 操作安全性提高:使用 RNA Extraction Agent 替代了氯仿。

• 裂解能力强、提取量高、应用范围广。

• 适用于从细胞、组织、新鲜血液、外泌体中提取 miRNA 和 Total RNA。

• 通过调整加入水相中无水乙醇的用量,可获得:

1. RNA 离心柱吸附大分子量 RNA (28S rRNA, 18S rRNA, mRNA) 后,将流出液( 包含小于 200 nt 的 RNAs, 如 miRNA, siRNA, shRNA, snRNA 等) 再经 miRNA 离心柱吸附 Small RNA;

2. RNA 离心柱吸附所有  RNA ( 包含小于 200 nt 的 RNA)。

TransScript® miRNA 第一链 cDNA 合成试剂盒(AT351)

• 适用于 Total RNA 或 small RNA 等包含 miRNA 的样品反转录。

• 优化的加尾酶和反转录酶配比及反应缓冲液,确保 miRNA 的反转录效率。

• Poly(A) 加尾和 cDNA 合成在同一反应体系中一步完成。

TransScript® miRNA 染料法两步 qRT-PCR 预混液(AQ202)

• 优化的加尾酶和反转录酶配比及反应缓冲液,确保 miRNA 的反转录效率。

• Poly(A) 加尾和 cDNA 合成在同一反应体系中一步完成。

• 用 PerfectStart® Green qPCR SuperMix 扩增,扩增效率强,特异性高,灵敏度好,数据准确。

Western Blot 相关产品

Western Blot 是验证外泌体纯度和身份的核心实验方法,通常需要检测 CD9、CD63、CD81、TSG101 等外泌体标志蛋白。我们拥有完整的通用 Western Blot 产品线,包括蛋白定量、电泳与转模、检测与成像相关产品,可支撑外泌体蛋白质分析的全流程。

让外泌体研究更简单,更高效

无论您是聚焦外泌体生物学基础问题的高校实验室,还是致力于开发外泌体诊断或疗法的研发团队,我们的产品都能帮助您克服技术瓶颈,加速从“想法”到“数据”再到“应用”的进程。

未来,我们将持续开发新的产品,进一步赋能外泌体技术在精准医疗和再生医学中的广阔前景。

相关产品信息

分类

产品名称

目录号

间充质干细胞培养

TransStem® Serum-Free, Xeno-Free Human Mesenchymal Stromal Cell Medium (GMP Grade) 

MM101

外泌体提取

TransExo® PS Exosome Isolation Kit

FE601

TransExo® Cell Media Exosome Kit

FE401

miRNA 检测与分析

EasyPure® miRNA Kit

ER601

TransScript® miRNA First-Strand cDNA Synthesis SuperMix

AT351

TransScript® Green miRNA Two-Step qRT-PCR SuperMix

AQ202

WB 相关产品

蛋白提取、纯化及检测

详见:

https://www.transgen.com/protein.html

蛋白分子量标准

详见:

https://www.transgen.com/protein_standard.html

常用抗体

详见:

https://www.transgen.com/antibody.html

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