從腦組織和生物液體中分離出來的EV可作為未來神經(jīng)相關疾病診斷、預后和治療發(fā)展的可靠資源
發(fā)布時間：
2022-02-10
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阿爾茨海默病(AD)是一種廣泛性神經(jīng)退行性腦疾病，與其他類型的癡呆癥一起，它影響著全球約4400萬人。近年來，細胞外囊泡(EV)在生理和病理條件下的細胞間通訊中發(fā)揮著重要作用，引起了研究者的廣泛關注。
越來越多的證據(jù)表明，從腦組織和生物液體中分離出來的EV會被包括AD在內(nèi)的神經(jīng)退行性疾病動態(tài)地改變，并反映出一種特定疾病的分子特征。因此，EV可以作為未來神經(jīng)相關疾病診斷、預后和治療發(fā)展的可靠資源。
近日，波士頓大學醫(yī)學院科學家在J Extracell Vesicl雜志上發(fā)表了題為“Human neural cell type-specific extracellular vesicle proteomedefines disease-related molecules associated with activated astrocytes in Alzheimer’s disease brain”的文章。作者研究了從四種不同的人類誘導多能干細胞來源的神經(jīng)細胞(興奮性神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細胞、小膠質(zhì)樣細胞和少突膠質(zhì)樣細胞)中分離出的細胞外囊泡（EV）的蛋白質(zhì)組學特征。
在本研究中作者發(fā)現(xiàn)興奮性神經(jīng)元(ATP1A3，NCAM1)、星形膠質(zhì)細胞(LRP1，ITGA6)、小膠質(zhì)細胞樣細胞(ITGAM，LCP1)和少突膠質(zhì)細胞樣細胞(LAMP2，F(xiàn)TH1)以及16個泛EV標記候選細胞(包括整合素和膜聯(lián)蛋白)的新的細胞類型特異性EV蛋白標記物。
在這里，作者分離了培養(yǎng)的興奮性神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細胞、小膠質(zhì)細胞樣細胞和來自人類誘導多能干細胞(hipsCs)的少突膠質(zhì)細胞分泌的EV。作者還使用無標記質(zhì)譜(MS)分析了EV樣品，并鑒定了所有EV樣品共有的16個共同蛋白質(zhì)，這將有助于從人類腦組織中分離EV。
此外，作者的數(shù)據(jù)揭示了不同腦細胞衍生的EV中不同的蛋白質(zhì)譜，這些蛋白譜反映了每種細胞類型的獨特EV裝載量，為細胞類型特異性EV生物標志物的發(fā)現(xiàn)提供了全面而公正的信息。
為了證明這些EV蛋白特征的有效性，作者分析了30個從健康對照組(HC)、輕度認知障礙(MCI)和AD患者的冰凍腦組織中純化的人腦源EV樣本，使用等壓多重串聯(lián)質(zhì)量標簽(TMT)基于質(zhì)譜分析(MS)的蛋白定量方法。
然后，作者還使用加權(quán)相關網(wǎng)絡分析(WGCNA)來識別與特定細胞類型、生物途徑和疾病過程相關的共表達蛋白的重要模塊。本研究結(jié)果表明，細胞類型特異性EV在評估AD進展中具有重要作用，并為未來神經(jīng)退行性疾病的EV研究提供了一個框架。
腦細胞類型分化與表征
總之，在本研究中作者結(jié)合從hipsC神經(jīng)細胞和AD腦源EV中分離的細胞類型特異性EV的蛋白質(zhì)組學研究，展示了細胞類型特異性EV標記物用于EV分離的有效性和特異性，并為AD的EV蛋白質(zhì)組學網(wǎng)絡前景提供了新的展望。
作者強調(diào)了星形細胞來源的EV，特別是反應性星形細胞在AD發(fā)病機制中的關鍵作用。重要的是，作者發(fā)現(xiàn)星形細胞來源的EV中的整合素β1(ITGB1)蛋白可能作為潛在的AD生物標志物。這些發(fā)現(xiàn)提高了我們對神經(jīng)退行性疾病EV生物學的理解，并為開發(fā)專門針對AD的新的診斷和治療靶點提供了希望.
參考文獻
Yang You et al. Human neural cell type-specific extracellular vesicle proteome defines disease-related molecules associated with activated astrocytes in Alzheimer’s disease brain. J Extracell Vesicles. 2022 Jan;11(1):e12183. doi: 10.1002/jev2.12183.
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