新品速递|超微量外泌体蛋白质组：解析细胞间通讯的微小力量

外泌体是一类细胞分泌的纳米级膜囊泡，它们携带着多种生物分子，包括蛋白质、核酸和代谢产物等，作为一种重要的细胞间通讯媒介。随着蛋白质组学技术的发展，我们现在能够对外泌体蛋白质组进行高效而全面的分析，揭示外泌体参与的生物学过程和潜在的生物标志物。

细胞间通讯在维持组织和器官的正常功能中起着关键作用。传统上，人们将关注点放在细胞间的直接接触和溶解性因子的传递上。然而，随着研究的深入，我们发现外泌体作为一种重要的细胞外信息传递方式，扮演着独特而关键的角色。外泌体可以通过远距离传递信号分子，从而调节接受细胞的生理状态和功能。

外泌体的分离和检测是实现外泌体蛋白质组学研究的关键步骤。生物体液（如血清/血浆、尿液）或细胞培养上清是科学家们研究外泌体内蛋白变化的主要样本来源，但在实际研究中，往往需要较多的原始样本才能分离足够的外泌体进行后续的组学检测，极大的增加了前期样本准备的难度，同时对于难以大量收集的样本（例如泪液、房水、唾液等）等则很难开展外泌体相关研究。对此，鹿明生物开发了新的技术方法超微量外泌体蛋白组来解决这一难题，采用微量外泌体分离平台+超微量蛋白质组检测，即可对微量体液样本进行高深度的外泌体蛋白质组检测。

那么接下来，跟小鹿一起了解超微量外泌体蛋白质组学研究解决方案，外泌体在微量样本中的应用的潜力吧！

外泌体的小体积和低浓度使得其分离和鉴定都变得具有挑战性。生物体分泌的外泌体通常储存在血液、房水、泪液、关节液、唾液等体液中，同时细胞上清和植物囊泡也是外泌体的主要来源。为了建立稳定、标准的外泌体分离方法，实现以低成本、非标记、快速的方式分离出高纯度、高产量、高稳定性的外泌体，鹿明生物开发了从微量的生物体液、细胞培养上清等样本中分离高质量外泌体方法，采用全新一代自动化外泌体提取系统EXODUS（图1），主要工作原理是负压振荡系统(NPO)结合双耦合谐波振荡系统(HO)作用于纳米超滤芯片，将样本中的游离核酸与蛋白等杂质通过纳米孔快速去除并截留外泌体，从而纯化富集高纯度外泌体。并采用现代先进的透射电镜检测外泌体形态，外泌体在透射电镜下呈现具有双层膜结构的茶托状或杯状，且形态完整。超微量外泌体蛋白质组具有其独特的优势：

（1）样本适用广：适用于各种生物样本的外泌体分离

图1 EXODUS平台使用样本类型

（2）纯产兼得：纯度高、产量高，杂蛋白去除率＞99%，回收率＞90%；

图2外泌体分离纯度产量回收率结果

（3）以少见大：更少样本更高产量，可支持微量、低浓度、稀有样本

图3微量样本外泌体分离

（4）完“泌”归赵：不引入外源杂质，外泌体形态完整、生物活性高。

图4外泌体透射电镜鉴定结果

（5）高深度蛋白质组检测：结合超微量蛋白质组学检测技术，实现了极微量样本的高深度蛋白检出率。

图5超微量蛋白质组实验流程

鹿明生物基于超微量蛋白质组技术对微量体液样本或细胞上清分离来源的外泌体进行高通量检测，可以极大的节约用于外泌体分离的原始样本，特别适用于稀有难收集样本的外泌体分离及蛋白质组检测，采用全新一代4D tims TOF Pro2结合DIA-PASEF质谱扫描模式对外泌体中的蛋白进行无遗漏的全景式扫描采集，全面提升蛋白的检出率深度以及定量的准确性和稳定性，在极低的样本下也可以获得高深度的蛋白检测率，扩大了外泌体蛋白质组可检测样本类型，实现外泌体样本的高深度检测。

部分实测数据展示如下：

表1 外泌体鉴定结果

表2超微量外泌体检测送样量指南

信息载体：外泌体携带丰富的生物活性分子，包括蛋白质、核酸和脂质等。通过研究外泌体蛋白质组，我们可以获得细胞间通讯的关键信息，揭示细胞间相互影响和调控的机制。

潜在的生物标志物：外泌体蛋白质组中的某些蛋白质可能具有潜在的生物标志物价值。通过分析外泌体中特异性的蛋白质组成，我们可以寻找新的生物标志物，用于疾病的早期诊断、治疗监测和预后评估。

疾病机制的研究：外泌体蛋白组学为疾病机制的研究提供了新的视角。通过比较疾病与正常状态下外泌体蛋白质组的差异，我们可以揭示疾病发生发展的分子机制。

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参考文献：

Yuchao Chen et al., Exosome detection via the ultrafast-isolation system: EXODUS. Nat Methods, 2021（IF：47.990）.