蛋白质组学助力外泌体研究

外泌体是细胞经过"内吞-融合-外排"等一系列调控过程而形成的细胞外纳米级小囊泡。外泌体可以携带蛋白,运送RN

邹文安邹文安2025-07-02
蛋白质组学助力外泌体研究

外泌体是细胞经过"内吞-融合-外排"等一系列调控过程而形成的细胞外纳米级小囊泡。外泌体可以携带蛋白,运送RNA,在细胞间物质和信息转导中起重要作用。外泌体可能通过调控免疫功能,促进肿瘤血管新生和肿瘤转移,以及直接作用于肿瘤细胞等途径,影响肿瘤的进展。外泌体可应用于肿瘤的诊断。


目前就外泌体的研究方向而言,干细胞、免疫调控、靶向给药等都是热门研究领域,2013年诺贝尔生物/医学奖授予了三位在细胞囊泡方面贡献突出的科学家,使外泌体的研究达到全新的高度,外泌体将在癌症的诊断及治疗等领域发挥重要作用。然而基于质谱的高通量蛋白质组学是研究外泌体不可或缺的一项技术手段,越来越多的研究者开始探索利用蛋白质组学技术研究外泌体,我们总结出4篇做简要介绍,这些文章仅以方向新颖、值得一读、很有借鉴意义等为选择标准。希望分享给大家,能让大家略有收获。


1. Proteomic comparison defines novel markers to characterize heterogeneous populations of extracellular vesicle subtypes. 通过蛋白组学对比寻找新的胞外囊泡亚群的标志蛋白 


[ Proc Natl Acad Sci ] IF= 9.674. PMID: 26858453

摘要:胞外囊泡因为其在生理和病理的众多功能而被愈发重视。细胞会释放不同的大小和细胞内来源的诸如胞内体来源的微膜泡和质膜出芽的各种尺寸的囊泡。胞外囊泡亚群标志物的缺失对于我们进一步了解胞外囊泡功能是一个重大阻碍。本文中,研究人员对人树突状细胞的胞外囊泡分群。通过定量蛋白质组学分析允许隔离群体的比较表明,若干经典外泌体标志蛋白,如主要组织相容性复合物,flotillin, HSP70等在所有的胞外囊泡亚群中丰度相似。研究人员确定了微囊泡中特异性高丰度的蛋白质,并定义了由5个蛋白质组成群来区分不同的胞外囊泡亚群。该工作为区分和界定不同的胞外囊泡亚群用于进一步研究提供了思路。


小编按语:细胞会分泌多种多样的胞外囊泡,其中有些是有胞内体来源的,有些是直接通过细胞膜出芽形成的,目前很多研究对胞外囊泡的种类没有做出界定,但随着研究的逐步深入,特定胞外囊泡亚群的功能研究将越来越有意义,精确分析囊泡亚群也会是未来的临床应用更加安全,这是一篇具有一定前瞻性的文章,数据也比较夯实,值得一读。


2. Comprehensive Proteomic Analysis of Mesenchymal Stem Cell Exosomes Reveals Modulation of Angiogenesis via NFkB Signaling. 全面的蛋白质组学分析发现干细胞外泌体通过NFkB通路调控血管生成。


[ Stem cells ] IF= 6.523. PMID:26782178

摘要:间充质干细胞(MSC)可以通过分泌促血管生成相关因子促进缺血损伤相关疾病的恢复,近期的研究报道发现MSC来源的外泌体可以通过胖分泌途径促进血管生成,但目前还不清楚具体是外泌体中的那些组分起到了这个作用。为了解决这个问题,研究人员利用液质联用联用技术对MSC细胞及MSC来源外泌体进行无差别高通量蛋白质组学分析。并使用正常条件和缺血刺激条件对细胞进行处理并分析不同条件下 MSC及其外泌体蛋白组学水平的变化。实验在MSC细胞中鉴定到6342种蛋白质,外泌体中鉴定到1927种蛋白质。本研究为首次对外泌体进行蛋白质组的全面分析。多层次的分析发现,在缺血组织相似条件刺激下MSC来源外泌体在多个公认对血管生成有影响的旁分泌因子含量上有所上升,包括血小板衍生的生长因子(PDGF),表皮生长因子(EGF),成纤维细胞生长因子(FGF)和最显著的核因子-κB(NFkB)的信号通路蛋白。通过体外特异性抑制剂实验证明,NFkB信号通路在MSC来源外泌体促进血管生成中起关键作用。总而言之,蛋白质组分析的结果表明MSC来源的外泌体含有多种促血管生成旁分泌因子,为治疗缺血性组织相关疾病提供了重要的途径。


小编按语:外泌体由于分离技术相对复杂且容易引入杂蛋白,因此外泌体相关的蛋白质功能研究,尤其是以蛋白质组学为出发点的蛋白质相关研究报道较少。该文章介绍了作者对MSC来源外泌体的蛋白质组学分析结果,其结果可能需要进一步验证,但其蛋白质组学分析方法值得参考,推荐希望研究外泌体相关蛋白的朋友们参考该文章。


3. Triple SILAC quantitative proteomic analysis reveals differential abundance of cell signaling proteins between normal and lung cancer-derived exosomes. 通过含有三种稳定同位素氨基酸标记细胞定量分析发现正常上皮和肺癌来源的外泌体蛋白质组存在差异。


[ J Proteomics ] IF= 3.888. PMID:26739763

摘要:为了更好地理解这些微泡在肺致癌作用中的作用,研究人员采用了SILAC定量外泌体蛋白质组的分析策略来检查从永生化正常支气管上皮细胞系来源的外泌体和两个非小细胞肺癌 (NSCLC)细胞系来源的外泌体之间的差异蛋白质。发现相比正常永生化上皮,非小细胞肺癌来源的外泌体包涵激活突变的细胞信号分子:KRAS或 EGFR。我们从三个细胞系的外泌体中量化了721种蛋白质。这些蛋白质多与信号转导(包括EGFR、GRB2、SRC等)相关,能上调受体细胞增殖能力。我们的研究中已经确定的外泌体来源蛋白可能在治疗非小细胞肺癌,寻找生物标志物方面具有发展潜力和临床意义。


小编按语:该文章的研究并没有太多亮点,但是涉及到外泌体蛋白质组学分析,由于目前分析难度较高,所以对外泌体蛋白质组学分析的报道相对较少,希望寻找外泌体中蛋白生物标志物、组学分析方面的朋友可以关注此文。                                                           

   转自 外泌体之家




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