细菌囊泡纯度、浓度及粒径分布的单颗粒水平定量表征

• Published in: 分析化学 2021, Vol.49 (5), p.733-742
• Main Authors: 牛倩, 田野, 吴明凯, 张宇豪, 陈晨, 颜晓梅
• Format: Article
• Language: Chinese
• ISSN: 0253-3820
• DOI: 10.19756/j.issn.0253-3820.211054

细菌囊泡(Bacterial membrane vesicles,BMVs)是细菌在生长过程中分泌的纳米尺度脂质小泡,其携载核酸、蛋白质,特别是毒力因子和免疫调节因子等,进行种间、种内以及与宿主的信息交流和物质交换.BMVs不仅影响多种生物过程,而且在疫苗和抗癌药物研发方面显示出重要的应用价值.但是,由于BMVs具有高度的个体差异性、粒径微小且内容物稀少,其纯化和表征均面临严峻挑战.基于本研究组自行研制的纳米流式检测装置(Nano-flow cytometer,nFCM)可在单颗粒水平对纳米粒子进行高灵敏、高通量分析的独特优势,本研究结合差速离心和密度梯度离心对BMVs进行分离纯化,建立了BMVs的纯度、浓度及粒径分布的单颗粒水平定量表征方法.采用nFCM对密度梯度离心后密度层中BMVs的纯度进行快速评估,可获得纯度>90％的BMVs样品.此外,基于以上单颗粒表征方法,本研究发现,革兰氏阴性菌大肠杆菌(E.coli)O157:H7与革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌(S.aureus)分泌BMVs的浓度、密度和粒径存在较大差异,从相同数目细菌中提取到的E.coli O157:H7 BMVs的浓度比S.aureus BMVs的浓度高一个数量级;E.coli O157:H7 BMVs的密度约为1.10 g/mL,粒径分布中位值为83.5 nm,而S.aureus BMVs的密度约为1.06 g/mL,粒径分布中位值为64.9 nm.本研究建立了一种在单颗粒水平对BMVs纯度、浓度及粒径分布进行表征的方法.nFCM有望为BMVs更深层次的生物学功能研究提供有力的技术支持.