RayBiotech抗體芯片在外泌體研究中的應用

點擊次數：3185 更新時間：2021-10-28

文獻題目：Proteolytic Potentialof the MSC Exosome Proteome: Implications for an Exosome-Mediated Delivery of Therapeutic Proteasome

譯名：間充質干細胞外泌體蛋白質組的蛋白水解潛力：對外泌體介導的治療性蛋白酶體遞送的啟示

本實驗所用產品：RayBiotech人AAH-BLM-1抗體玻片芯片

（507個炎癥、趨化、生長、血管生成等細胞因子抗體芯片）

實驗樣品：外泌體

摘要

間充質干細胞(mesenchymal stem cells，MSCs)被用于目前許多以干細胞為基礎的臨床試驗，其治療效果越來越多地歸因于分泌旁分泌因子。我們以前已經證明這種分泌物的治療成分是外泌體，它是一種分泌50-100 nm的膽脂膜囊泡，含有一種復雜的物質，很容易被H9C2心肌細胞內化。在心肌缺血/再灌注(MI/R)損傷的小鼠模型中，它能縮小梗死范圍。我們推測，這種治療效果來自于個別外切體成分的選擇排列的協同作用。為了確定這個排列中的候選蛋白質，我們對蛋白質組進行了分析，在這里我們確定了20S蛋白酶體是一個候選蛋白質。質譜分析檢測到20S蛋白酶體的全部7條α和7條β鏈，以及“免疫蛋白酶體"的3個β亞基，可信度很高。我們證明了與密度為1.10-1.18g/mL的MSC外切體共復性的功能性蛋白酶體，它的存在與心肌梗死小鼠模型中寡聚化蛋白的適度但顯著減少有關。人類血液中循環中的蛋白酶體也與外泌體結合。因此，20S蛋白酶體是一種候選的外泌體蛋白，可以與其他成分協同作用來減輕組織損傷。

研究思路

1. 分組

人間充質干細胞huES9.E1分泌的外泌體

非條件培養基

2. RayBiotech芯片檢測細胞因子在外泌體中的表達水平

為了研究人間充質干細胞分泌的外泌體是否通過陽性表達某些細胞因子參與間充質干細胞的治療機制，本文采用RayBiotech 標記法抗體芯片AAH-BLM-1對人間充質干細胞huES9.E1分泌的外泌體進行檢測，并以芯片上外泌體組的蛋白信號值大于非條件培養基組的蛋白信號值2倍以上為蛋白在外泌體中陽性表達。芯片數據分析結果顯示，101個蛋白在外泌體中陽性表達。

外泌體蛋白。(A)LC-MS/MS在3個獨立批次的外泌體CM15、CM17和CM18中檢測到的蛋白質數量的維恩圖。在CM15、CM17和CM18中分別檢測到379、432和420個蛋白。蛋白質結合數為766。(B)維恩圖顯示LC-MS/MS和抗體陣列檢測到的蛋白質重疊。通過抗體陣列檢測到CM15中有101個蛋白。在檢測到的101個蛋白質中，有10個與LC-MS/MS檢測到的蛋白質重疊。(C)MSC條件培養基中先前鑒定的739個蛋白質與純化的外泌體中鑒定的857個蛋白質相交。

結果

RayBiotech芯片篩選出101個蛋白在外泌體中陽性表達，這些蛋白包括趨化因子，生長因子，黏附因子和炎癥因子等，參與了外泌體的生物學功能，例如信號交流、細胞運動性、炎癥反應等，闡明了外泌體作為間充質干細胞分泌物有效治療多種疾病（例如心肌梗死、晚期局部缺血性心臟病、成骨不全癥、脆骨癥、脊髓側索硬化癥）的重要機制，對研究間充質干細胞治療有重要意義。

討論

本研究表明，MSC和外泌體均含有功能性的20S蛋白酶體，細胞通過胞外體途徑分泌蛋白酶體。MSC 可以減少缺血/再灌注損傷后心臟中錯誤折疊的蛋白質，這表明它們還可以用于緩解阿爾茨海默病、帕金森病或朊病毒病等因變性蛋白積累而引發的疾病。綜上所述，MSC外切體具有功能性的20S前體。在心肌梗死的小鼠模型中，團隊及其存在與寡聚蛋白的適度但顯著減少相關。因此，20S蛋白酶體是一種候選的外泌體蛋白，可以與外泌體中的其他成分協同作用，減輕組織損傷。

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