精密的實驗設計與多體學分析流程

該研究題為《自衰老細胞釋放之外泌體及人體血漿中循環外泌體所揭示其與老化相關的蛋白質體與脂質體的特徵》, 由美國巴克老化研究所(Buck Institute for Research on Aging)的科學家們主導。為了全面解析老化過程, 研究團隊設計了一套嚴謹的多體學(Multi-omics)研究流程並從多個維度探索外泌體的秘密。

研究架構分為以下幾個關鍵步驟：

1. 樣本來源與處理：研究涵蓋兩種核心樣本:

   第一種是體外培養的人類肺纖維母細胞(IMR90), 透過輻射(IR)、阿黴素(Doxorubicin)及粒線體功能抑制劑(Antimycin A)等三種不同方式誘導其進入「衰老狀態」。

   第二種則是直接取自年輕（20-26歲）與年長（65-74歲）兩個世代的真人血漿樣本並進行真實世界的人體老化比較。

2. 外泌體純化與富集：要精準的分析外泌體, 首要挑戰在於如何從細胞培養液和血漿等複雜的生物樣本中將其純淨地分離純化出來。此研究採用了一套高效的分離流程, 其核心正是諾曼達科技的尺寸排阻色譜法(Size-Exclusion Chromatography, SEC) - qEV。

3. 研究明確指出為了提升外泌體純度, 研究人員採用了 Izon qEV 系列的尺寸排阻色譜分離管柱進行外泌體富集。相較於傳統超高速離心法, SEC 法能更有效的去除血漿中大量存在的白蛋白等污染性蛋白質以獲得高純度和高完整性的外泌體樣本, 為後續分析奠定了堅實的基礎。

4. 分析表徵與定量：在成功分離出高純度的外泌體後, 研究團隊利用了另一項關鍵技術-可調式電阻脈衝感應(Tunable Resistive Pulse Sensing, TRPS)技術, 對外泌體的物理特性進行了精準的量化分析。

5. 透過 IZON qNano Gold 奈米粒徑分析儀(現為Exoid), 研究人員得以精確的測量外泌體奈米粒徑分佈與數量濃度。TRPS 技術能夠逐一分析通過奈米孔洞的顆粒並提供高解析度的數據, 確保了用於後續分析的外泌體樣本品質達標。論文中的數據顯示, 經由 qEV 管柱分離並由 qNano 儀器分析的外泌體其平均粒徑約為 135 奈米, 這符合標準的外泌體粒徑特徵。

6. 多體學深度分析：獲得高品質的外泌體樣本後, 研究團隊利用質譜儀與次世代定序等高通量技術,進行了三個層面的深度分析：

• 蛋白質體學(Proteomics)：鑑定外泌體攜帶的蛋白質種類與數量。

• 脂質體學(Lipidomics)：分析外泌體膜上的脂質組成。

• miRNA分析：定序外泌體內含的微小RNA分子。

研究貢獻與未來展望

借助 SEC (qEV) 與 TRPS 等先進技術的強力支持, 該研究成功整合了多體學數據並分析出多項與衰老過程顯著相關的蛋白質與脂質分子標記。這些發現不僅加深了我們對老化機制的理解,更有望發展為監測衰老進程、甚至預防和治療老年相關疾病的新型診斷工具。
諾曼達科技很榮幸能提供如 IZON qEV 及 TRPS 這般前瞻性的解決方案並協助台灣頂尖的科研單位在生命科學領域取得突破。我們將持續致力於引進並推廣創新技術並與科研單位攜手並進, 共同開創健康老化醫學的研究突破。

參考文獻： Patel, S. K., et al. (2025). Exosomes released from senescent cells and circulatory exosomes isolated from human plasma reveal aging-associated proteomic and lipid signatures. Aging, 17(8).