CNS精彩不断：2020外泌体组学研究进展大盘点

外泌体是大多数细胞能分泌的微小膜泡，具有脂质双层膜结构，直径大约40-150nm。发现之初，仅以为外泌体能清理细胞内部的“垃圾”。然而，深入研究发现，这种微小膜泡包裹多种细胞特异的蛋白、脂质和核酸等物质，并将携带的信号分子传递给靶细胞，影响和改变了远端细胞功能。目前在肿瘤免疫，肿瘤转移，组织修复多个领域均发现了外泌体的重要功能，并且可以作为一种很好靶向给药系统。作为当下热门研究方向，以外泌体为主题的研究进展非常迅猛，下面我们就一起回顾下2020年度近期外泌体相关研究进展吧！

01. The biology, function, and biomedical applications of exosomes    

Science. 2020.02  IF=41.037

外泌体领域大牛Raghu Kalluri教授在《Science》杂志发表外泌体的综述性文章。该篇文章首先介绍了细胞外囊泡（EV）的发生起源，细胞外囊泡（EV）异质性等背景信息。在细胞外囊泡（EV）的生物学功能方面，分别阐述了在细胞间通信、哺乳动物的繁殖和发育、免疫反应和感染、代谢和心血管疾病、神经退行性疾病、癌症等领域中的重要作用。最后，在外泌体的未来发展中，指出细胞外囊泡（EV）是一个非常活跃的研究领域，并且随着技术的进步，会发掘出更多外泌体的生物学功能，在疾病诊断及治疗方面有将会有更多的应用潜力和价值。

02.Extracellular Vesicle and Particle Biomarkers Define Multiple Human Cancers

Cell. 2020.08  IF=38.6

来自美国康奈尔医学中心等多个研究团队，对来自426个人的组织、血浆、体液来源的外囊泡及颗粒（Extracellular Vesicle and Particle，EVP）进行labelfree和PRM蛋白质组学分析，发现了新EVP标记物。利用机器学习算法，找到了组织来源的外囊泡肿瘤分类标志物；以及血液来源的外囊泡肿瘤诊断标志物。该研究证明外囊泡及颗粒（EVP）蛋白能够作为肿瘤检测和分类的可靠标志物。

03.Subpopulations of extracellular vesicles from human metastatic melanoma tissue identified by quantitative proteomics after optimized isolation.

J Extracell Vesicles 2020.02  IF=14

瑞典哥德堡大学医学院于2020年发表的该项研究成果,建立了一种直接从肿瘤组织中分离并分类出EVs亚群的方法，并进一步通过TMT定量蛋白质组学鉴定EVs亚群。蛋白质组学的结果可明显区分不同EVs亚群蛋白质表达特点，并获得了用来区分不同EVs亚群的蛋白标志物。

04.Omics-Driven Systems Interrogation of Metabolic Dysregulation in COVID-19 Pathogenesi.

Cell Metabolism 2020.06  IF=21.567

中国科学院遗传与发育研究所的研究团队利用代谢组+脂质组技术分析了轻、中、重症COVID-19患者及健康对照的血浆及外泌体极性代谢物和脂质组成，揭示了新冠COVID-19发病机制中的代谢失调。发现了与COVID-19病理学相关的代谢产物簇，同时也为富含GM3的外泌体参与COVID-19的发病机制提供了证据。

05.Small Extracellular Vesicles Have GST Activity and Ameliorate Senescence-Related Tissue Damage.

Cell Metabolism 2020.07 IF=21.567

英国伦敦玛丽皇后大学Ana O’Loghlen 团队通过Label free蛋白组分析iRAS衰老细胞系、etoposide诱导的衰老细胞系与对照组iC细胞系的外泌体蛋白水平差异。结果发现iC细胞的外泌体较衰老细胞的外泌体富含更多抗氧化相关的蛋白，谷胱甘肽代谢通路富集尤为显著，其中谷胱甘肽转移酶GSTM2在非衰老细胞的外泌体中含量最高。

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多元化分析内容

外泌体DIA蛋白质组学分析部分结果展示

 组间PCA分布

差异蛋白火山图

差异蛋白GO功能分布图

KEGG富集分析气泡图

Pathway 代谢通路注释

WGCNA蛋白共表达模块划

外泌体脂质组学分析结果展示

外泌体脂质组学分析部分结果展示：

脂质组成分析

脂质分子总量差异

各脂质亚类含量差异

脂质和弦图

脂质分子相关性聚类热图

脂质链饱和度分析

外泌体组学客户文献（部分）

1. Outer membrane vesicles containing signalling molecules and active hydrolytic enzymes released by a coral pathogen Vibrio shilonii AK1.Environ Microbiol. 2016 Nov;18(11):3850-3866

利用label-free蛋白组分析珊瑚细菌外囊泡生理生态功能

2. Gasdermin D Drives the Nonexosomal Secretion of Galectin-3, an Insulin Signal Antagonist.J Immunol. 2019 Nov 15;203(10):2712-2723

利用label-free蛋白组分析胃泌素D促进炎性小体galectin3的非外泌体分泌机制

3.Unique Protein Profiles of Extracellular Vesicles as Diagnostic Biomarkers for Early and Advanced Non‐Small Cell Lung Cancer.Proteomics. 2019 Jun;19(12):e1800160

利用label-free蛋白组进行非小细胞肺癌细胞外囊泡biomarker筛选

4.Ginseng-derived nanoparticles alter macrophage polarization to inhibit melanoma growth. Journal for ImmunoTherapy of Cancer 2019 Nov 27;7(1):326

利用脂质组学技术分析人参来源的纳米颗粒（类外囊泡）的脂质在巨噬细胞极化过程中的作用