EV-TRACK:外泌体实验方法学数据库
哈喽~大家好!这里是每周一弘毅专栏。钟期既遇,奏流水以何惭!与解螺旋的小伙伴们相逢恨晚,我只想用小小文字助力你的SCI发表之路。前两周给大家分享的是miRNA搭讪外泌体蹭新潮和血液外泌体RNA数据库的戏码,想必不少小伙伴都蠢蠢欲动,恨不得赶紧把外泌体搞起来。秉承把饭喂到嘴里的少妇体验原则,这周就给大家带来外泌体实验方法学数据库EV-TRACK,做外泌体实验,哪里不会点哪里,快来康康哦~!
序章:外泌体分离与鉴定
外泌体(exosome)是胞外囊泡(extracellular vesicles,EVs)的一种,经由细胞胞吐作用而释放的脂质双层膜囊泡,大小在30~150nm,能够运载内源性蛋白质、脂质、ssDNA和RNA等信息物质,参与多种生物学过程。
EVs研究一般包括以下步骤:外泌体分离提取和鉴定,表达差异检测,功能验证和后续机制探索。
EVs的分离方法通常有多种,基于外泌体密度和大小特征的超速离心法、密度梯度离心法和超滤法,基于外泌体特异性标志物的免疫亲和捕捉法,以及基于不同溶解性和扩散性特征的沉淀法,方法各有优劣。鉴定方法有,纳米颗粒跟踪分析(NTA)、透射电镜(TEM)和Western blot等。其中NTA用于检测外泌体粒径大小,检测范围为1nm~1000nm;透射电镜用于观测检测外泌体形态特征,鉴定外泌体双层囊膜超微结构;Western blot检测外泌体表面markers,鉴定不同来源外泌体。文献中多见以上三种方法联合使用。
数据库概览
进入EV-TRACK主页(http://www.evtrack.org/),点击ABOUT可见数据库简介,往往不同细胞类型甚至是不同单个细胞类型来源的EVs,在大小和内容物如蛋白质、核酸与脂质等方面均不相同,而其他类似结构的细胞外大分子的存在,使得EVs分离和鉴定通常变得复杂。不同的分离方法可得到不同内容物组成和不同纯度的单个或多个EVs亚型,每种检测和表征方法在评价EVs方面都有其自身的优缺点。因此,常常表现为依赖于方法学的EVs表达和功能注释结果。故而EVs研究方法的实施需要有充足的实验条件参数来进行严格的质控,否则便会导致难以解释和复制的实验数据。鉴于此,国际细胞外囊泡学会(ISEV)引入EVs研究最低要求标准。EV-TRACK基于促进EVs研究的标准化目标,收录有关EVs生物学和方法学研究文献数据,在研究人员之间建立EVs相关实验条件参数的交流渠道,便于将实验规范应用于实际研究中,进而提高EVs研究相关实验数据的透明度、再现性和解释性。
主页可见,EV-TRACK目前包括1549个出版物和2803个实验数据,而且每年都有数据更新。右侧栏可见该数据库相关资讯,感兴趣的小伙伴可以点击查看。
数据库功能及操作演示
检索功能:点击Search进入检索功能页面,可输入的检索条件有EV-TRACK ID、Pubmed ID、Auther和EV-METRIC得分和其他多种条件。
需要说明的是,EV-METRIC反映数据库中收录的实验参数的透明度,以9个参数中已实现部分的百分比表示。研究人员在提交论文供同行评审之前获得此EV-METRIC,在上传所要求的实验参数后,分配到一个EV-TRACK ID,并计算出一个初步的EV-METRIC,可以写在稿件的“材料和方法”部分,期刊编辑和审稿人可以访问相应的EV-TRACK条目信息,查看稿件相关实验数据的全面概述。在文章发表后,管理员将计算最终EV-METRIC,并添加到数据库检索模块。值得注意的是,不一定EV-METRIC得分越高的文献质量越好,有时候研究者上传实验条件参数时有疏漏,EV-METRIC评分的意义在于评估实验的透明度和可重复性。上述9个参数分别介绍如下:
1、Protein analysis,蛋白质分析实验参数
(1)EV-enriched proteins,分析3种或更多种富集在细胞外囊泡的蛋白质;
(2)non EV-enriched protein,分析至少1种富集在非细胞外囊泡的蛋白质;
(3)antibody specifics,可参考的抗体货号和稀释度信息,为非必须筛选条件;
(4)lysate preparation,可参考的裂解液组成和货号信息,为非必须筛选条件。
2、Particle analysis,外泌体鉴定实验参数
(1)qualitative and quantitative analysis,定性和定量分析,定性分析如EM和AFM,定量方法如NTA、DLS、TRPS和高分辨率流式细胞技术;
(2)electron Microscopy images,提供大视野和近距离电子显微镜图像。
3、Experimental parameters related to EV separation include,外泌体分离实验参数
(1)density gradient,密度梯度;
(2)EV density,EV密度;
(3)ultracentrifugation specifics,超速离心的重力、持续时间和转子类型等细节信息,为非必须筛选条件。
检索时其他可输入的参数如下,包括样本类型、研究目标、外泌体分离和鉴定方法、物种信息、蛋白分析方法和发表年份,可按需选择。
举个栗子,检索人类血清来源外泌体的Biomarker研究,EV-METRIC评分≥22,涉及到蛋白质分析,外泌体鉴定方法包含定量和定性结果,以及电子显微镜图片,分别选择对应的参数,点击SEARCH进入结果界面。
首先,可以看到设置的检索参数,再看RESULT LIST,共有5个检索结果,列表展示各自对应的EV-TRACK ID、Experiment Number、物种信息、样品类型、分离实验方案、第一作者、出版年和EV-METRIC评分。点击Details栏加号,可查看详细信息。点击右上角DOWNLOAD CURRENT SEARCH,可以下载结果txt格式文件,点NEW SEARCH 返回检索页面。
以EV180026为例,点击加号显示详细信息如下,提供文献题目,可点击进入全文页面查看该文献研究方法部分。在Study data目录下,Protein markers为该研究涉及到的EVs相关蛋白,Separation protocol为外泌体分离方法,点击旁边问号可查看。
然后,点击MOST USED SEPARATION PROTOCOLS可查看该研究中用到的外泌体分离实验的ROTOCOLS,点击TOP EV-ENRICHED PROTEINS查看该研究中表达TOP10的蛋白质(这两张图好丑,原谅我对颜色分辨不敏感/捂脸.JPG)。
另外,在REVIEWERS & EDITORS模块还可以搜索其他研究者上传的暂未发表的实验数据;当然,也可以在MYEV-TRACK模块注册账号,并上传自己的实验数据。
文献案例演示
文献案例一:PMID: 33335695
本文作者发现EVs from red blood cells (RBC-EVs)在肝组织中天然累积,并可以被肝脏环境通过诱导巨噬细胞以依赖C1q的方式吞噬,因此RBC-EV可作为传递治疗肝病药物的天然工具。本研究相关实验参数的信息上传至EV-TRACK数据库,EV-TRACK ID为EV200089。
检索该研究实验数据,演示如下:进入EV-TRACK数据库,点击SEARCH进入检索页面,EV-TRACK ID栏输入EV200089,点击SEARCH进入结果页面,首先可见该研究概述。
页面下拉,点击SHOW ALL INFO可见该研究EVs相关实验全部信息,包括Study aim\Species\Sample type\Separation Method\Protein analysis\Particle analysis等信息,研究者在检索时设置合适的关键词,即可检索到该文献。
文献案例二:PMID: 33292256
既往研究表明,细胞外囊泡(EVs)可通过传递病毒成分、介导免疫反应以及可能的直接传播病毒方式,成为病毒感染过程中的重要角色。目前缺乏可靠且有效的分离、纯化并去除EVs携带病毒颗粒的方法,极大限制了开发针对EVs的临床诊疗方案。基于此,考虑需要克服EVs与病毒颗粒的大小、密度、膜组成和生物合成模式的相似性对EV研究带来的困难,作者建立了一种使用体积排阻色谱法(size exclusion chromatography)结和基于亲和力特征的纯化方案,从含乙肝病毒的血浆中纯化EVs,以不含病毒颗粒,以及HBV表面抗原、核心抗原和抗体或其他传染性物质为目标。本研究相关实验参数的信息上传至EV-TRACK数据库,EV-TRACK ID为EV200040。
检索该研究实验数据,演示如下:进入EV-TRACK数据库,点击SEARCH进入检索页面,EV-TRACK ID栏输入EV200040,点击SEARCH进入结果页面,基本同前。

吃水不忘挖井人,开发并维护数据库不易,小伙伴们使用EV-TRACK时,别忘记引用以下参考文献哦!

写在结尾
EV-TRACK Consortium, Van Deun J, Mestdagh P, et al. EV-TRACK: transparent reporting and centralizing knowledge in extracellular vesicle research. Nat Methods. 2017;14(3):228-232. doi:10.1038/nmeth.4185
好啦~这期关于EV-TRACK数据库就到这里!工欲善其事必先利其器,磨刀不误砍柴工,掌握了工具,外泌体搞起来会事半功倍哦。欲知更多生信知识,我们相约“挑圈联靠”公众号~下期再见了~!
往期传送门
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撰文丨弘   毅
排版丨四金兄
值班 | 先锋宇

主编丨小雪球
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