尿液细胞外囊泡的高效亲和纯化捕获与蛋白质组学分析

• Published in: Sepu Vol. 43; no. 5; pp. 508 - 517
• Main Authors: ZHANG, Guiyuan, ZHAN, Zhen, TAO, Weiguo, ZHANG, Hao
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: No. 457, Zhongshan Road, Shahekou District, Dalian City, Liaoning Province Editorial board of Chinese Journal of Chromatography 08.05.2025
• Subjects: a
• ISSN: 1000-8713; 1872-2059
• DOI: 10.3724/SP.J.1123.2024.11013

目前,液体活检因其创伤小、易获取且操作简便的优点,已成为癌症诊断中传统组织活检的替代方法。尿液来源的细胞外囊泡(extracellular vesicles, EVs)已被确定为癌症生物标志物的重要来源。EVs是由细胞分泌的磷脂双分子层囊泡,内含蛋白质、DNA及RNA等成分,且由于双层磷脂膜的保护,EVs内的蛋白质可免受体液中酶的降解。然而,在蛋白质组学分析中,低产率使得从生物体液中分离EVs仍是一个挑战。在本研究中,我们采用亲和磁珠EVlent对尿液中的EVs进行富集,EVlent通过识别EVs表面的特异性蛋白质实现高选择性富集。首先使用蛋白免疫印迹、纳米粒子追踪分析和透射电子显微镜对尿液中的EVs进行综合表征,结果表明,EVlent亲和磁珠成功的从尿液中分离出了EVs,且富集效果优于传统的超速离心方法。接下来,将此方法应用于15例健康志愿者和15例前列腺癌患者的尿液EVs蛋白质组学分析,并筛选潜在的肿瘤标志物。结果显示,健康对照组平均鉴定出2039种蛋白质和14490条肽段,前列腺癌患者中分别鉴定出1982种蛋白质和13100条肽段。进一步分析发现,91种蛋白质属于Vesiclepedia数据库中最常见的100种EV蛋白质。与健康对照组相比,前列腺癌患者尿液EVs中88种蛋白质表达上调,90种蛋白质下调。KEGG分析揭示4种蛋白质(尿激酶型纤溶酶原激活剂(PLAU)、血小板衍生生长因子A(PDGFA)、基质金属蛋白酶3 (MMP3)和神经母细胞瘤RAS病毒癌基因同源物(NRAS))在前列腺癌通路中富集,这些蛋白质未来有希望作为前列腺癌的潜在生物标志物,可以为前列腺癌的早期诊断及预后提供重要依据。