Analytical Chemistry|东南大学团队在血浆细胞外囊泡的蛋白质组学研究中取得重大进展 艾迪康团队参与其中

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摘要:2025年2月6日,东南大学公共卫生学院余艺文副教授、南京医科大学第二附属医院检验医学中心朱叶飞主任和南京逸微健华张昊博士团队联合在分析化学领域国际顶尖学术期刊《Analytical Chemistry》(IF=6.7)发表题为“High-Efficiency

2025年2月6日,东南大学公共卫生学院余艺文副教授、南京医科大学第二附属医院检验医学中心朱叶飞主任和南京逸微健华张昊博士团队联合在分析化学领域国际顶尖学术期刊《Analytical Chemistry》(IF=6.7)发表题为“High-Efficiency Capture and Proteomic Analysis of Plasma-Derived Extracellular Vesicles through Affinity Purification”的研究论文。该研究开发了一种新型的亲和磁珠EVlent,解决了现有血浆外泌体分离技术存在的兼容性和纯度问题。

艾迪康医学检验中心首席技术官王阳博士及质谱技术中心负责人马乐博士带领团队参与了此项研究,马乐博士为该论文的同等贡献第一作者。

主要研究内容

细胞外囊泡(Extracellular vesicles,EVs)是由大多数细胞分泌的纳米级囊泡,包括外泌体、微囊泡和凋亡小体,它们携带脂质、DNA、RNA、蛋白质和代谢产物等。外泌体在细胞间通信中起关键作用,参与多种疾病(如癌症、心血管疾病和神经退行性疾病)的病理过程。

血浆来源的外泌体富含丰富的生物信息,是研究疾病机制、发现生物标志物的重要来源。但是,血浆成分复杂,包含高丰度的血浆蛋白和脂蛋白等干扰物质,使得EVs的分离与纯化成为一大挑战。尽管已经开发了很多从血浆中分离和纯化EV的方法,如超速离心(Ultracentrifugation,超速离心)、沉淀法、化学亲和纯化法和体积尺寸排阻色谱法等,但血浆外泌体的分离仍然存在一些挑战。例如,传统方法耗时长,分离纯度低,污染物与外泌体共分离时等。这些问题严重阻碍了基于血浆的蛋白质组学研究。

为了高效地捕获血浆中的外泌体,该亲和磁珠EVlent表面通过同时修饰了3种不同的抗体CD9、CD63和CD81,实现了从血浆中快速、高效地捕获外泌体。研究团队分别制备了4种不同的亲和磁珠,前3种分别单独修饰单一抗体,第4种同时修饰了3种抗体。为了比较它们的性能,分别利用4种亲和磁珠对血浆中的EV进行捕获和蛋白质组学分析,超速离心的方法作为对照。从结果可以看出,同时修饰了3种抗体的亲和磁珠具有最高的蛋白和肽段鉴定量,超速离心的方法最差(图1.A),并且包含了Vesiclepedia 数据库Top100中的91种常见蛋白(图1.B)。此外,与超速离心方法相比,利用亲和磁珠的策略可以明显提高外泌体蛋白的丰度和减少血浆中的污染物(例如白蛋白、血浆蛋白和脂蛋白)的丰度(图1.C)。

图1. 不同方法分离血浆EV的蛋白质组学分析

该研究利用EVlent亲和磁珠分别对正常人和帕金森患者的血浆进行EV的捕获和蛋白质组学分析,成功筛选出了帕金森疾病潜在的生物标志物。总体而言,该方法可快速、高效地从血浆中分离出外泌体,即使用少量的血浆(5 μL),也能鉴定出近1000种蛋白质。此外,该方法优于传统的超速离心方法,显著减少了血浆中白蛋白和脂蛋白的污染。该策略在血浆外泌体分离中表现出优异的性能、高灵敏度和特异性。它在各种癌症的早期筛查和诊断方面具有广阔的应用前景。

来源:新浪财经

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