同一份 EV,DLS 测得的粒径是 TEM 的 3 倍多

同一份 EV,DLS 测得的粒径是 TEM 的 3 倍多

Santos 等人从牛初乳中分离细胞外囊泡(EV),用四种方法表征同一批样品。动态光散射(DLS)测得平均直径 127.3 ± 9.5 nm。单颗粒干涉反射成像(SP-IRIS)看到的是 40–45 nm、CD9 和 CD63 阳性的一群囊泡。透射电镜(TEM)测得 38.7 ± 2 nm,冷冻电镜(cryo-EM)看到完整的脂双层膜。数字差异部分来自各方法测量的对象不同,几种方法合起来才能说清样品里有什么。

4 头奶牛的初乳,超速离心后分给四种方法

乳中的乳脂球、细胞碎片和酪蛋白胶束与 EV 密度、大小相近,分离时容易一起留下。蛋白聚集体和脂蛋白也是同一尺度的颗粒。这正是初乳 EV 难表征的原因。

研究选了 4 头经产荷斯坦奶牛,在产后 4–6 小时内无菌采集初乳,立即 −80 °C 冻存。分离前先以 3,400 × g 离心 30 分钟脱脂,重复 4 次,每次之间去掉脂肪层。每份取 30 mL 脱脂乳,4 °C 下以 340,000 × g 超速离心 60 分钟。每份收集 2 mL EV 富集组分。

同一批 EV 分别用四种方法测定:

DLS 和 TEM 的结果以均值 ± 标准误表示。SP-IRIS 检测由 Unchained Labs 完成,作者之一受雇于该公司;原文声明,他事先接触不到样品编号,也没有参与样品制备和抗体偶联。

DLS 测得 127 nm,SP-IRIS 和 TEM 都在 40 nm 左右

方法 / 测的是什么 / 本研究结果

DLS:测的是什么 溶液中全部颗粒的粒径分布,按散射强度加权;本研究结果 平均 127.3 ± 9.5 nm

SP-IRIS:测的是什么 被抗体捕获的颗粒,逐颗测粒径,荧光读表面标志物;本研究结果 40–45 nm,CD9、CD63 阳性

TEM:测的是什么 负染后单个囊泡的形态和直径;本研究结果 平均 38.7 ± 2 nm,球形

cryo-EM:测的是什么 冷冻含水状态下的膜结构;本研究结果 球形,脂双层膜完整

Table 1. 同一批牛初乳 EV 的四种表征结果。

SP-IRIS 用 CD9 和 CD63 两种标志物,测得的平均直径都在 40–45 nm 左右(Figure 1)。两种标志物阳性的颗粒浓度因样品和标志物而异。

TEM 下的 EV 呈清晰的球形(Figure 2)。原文认为,在本研究的样品里,TEM 和 SP-IRIS 给出的粒径分布相当。

cryo-EM 的样品不经染色和干燥,看到的是囊泡的完整脂双层膜(Figure 3)。这从结构上确认分离到的是 EV 样颗粒。

DLS 看的是整个群体,单颗粒方法看的是一颗颗囊泡

DLS 测溶液中全部颗粒的流体动力学直径,给出的分布按散射强度加权。原文把 DLS 比 TEM 测得大的原因部分归于这一点:强度加权分布的准确度受大聚集体影响。DLS 也不能按形态特征给 EV 分型。强度加权的含义见《读懂光散射结果:Z-ave、PDI、B₂₂、Tagg 各从哪段信号来》。

SP-IRIS 先用芯片上的抗体把带 CD9 或 CD63 的颗粒抓住,再逐颗成像。干涉图样对应单个颗粒的大小,荧光通道读出颗粒带哪种标志物。没有被抗体捕获的颗粒不进入统计。原文认为,荧光标记加上 SP-IRIS,可能让他们比以往报道检出了更小的初乳 EV。此前一项研究用纳米颗粒跟踪分析(NTA)测得牛初乳 EV 平均 140 ± 5 nm。

Leprechaun 的单颗粒粒径检测下限为 35 nm,本研究 40–45 nm 的囊泡在这个范围之内。Leprechaun 测 EV 粒径的更多数据见《50 nm 以下的囊泡同样可检测,Leprechaun 将粒径下限降至 35 nm》。

正交方法各管一项,合起来鉴定更可靠

原文用互补的几种技术表征 EV,它们检测的是互不重复的性质:

DLS 给出的是溶液中整体颗粒群的粒径分布,与上面三种单颗粒层面的结果放在一起看。原文的结论是:在初乳这类成分复杂的生物液体里,把电镜成像和基于标志物的定量检测结合起来,EV 的鉴定更可靠。

样本量小,属于探索性研究

本研究只有 4 头奶牛的样品,原文说明它是探索性研究,不足以检出小的差异。研究也没有记录胎次、难产、初乳量和质量等因素,未与 EV 分离结果做关联。遗传背景、来源细胞、饲料和健康状况都可能影响粒径分布的细节。

来源

Santos RR, Brooks A, Kluppel LM, Haldeman B, Bickel U, Rosa F. Different approaches to assess extracellular vesicles from bovine colostrum. JDS Communications. 2026. doi:10.3168/jdsc.2025-0907. 开放获取,CC BY 4.0(https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)。