外泌体诊断新成分 | 胞外膜泡的代谢组学分析可用于探究...

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外泌体诊断新成分 | 胞外膜泡的代谢组学分析可用于探究前列腺癌相关变化

编者按：目前我们常见的外泌体诊断/生物标志物研究都集中在外泌体的蛋白质、RNA、DNA等成分和少量的脂质研究，外泌体中还有一种成分，那就是小分子代谢物。来自芬兰赫尔辛基大学的研究人员探究了前列腺癌患者前列腺切除术前和术后病人尿液和血小板EVs中的小分子代谢物水平，并运用一种替代的normalization方法发现前列腺切除术前尿液EVs中的葡萄糖醛酸、D-核糖-5-磷酸和异丁酰基-L-肉碱的含量显著低于切除后和健康受试者。该研究最大新意在于探究了EVs少有人探究的小分子代谢物水平，在此介绍给大家，希望对细胞外囊泡/外泌体研究的小伙伴们有帮助。

体液是细胞外囊泡（EVs）的丰富来源，EVs携带衍生自分泌细胞的成分。迄今为止，主要从其蛋白质、（mi）RNA、DNA和脂质成分中搜寻病理条件的生物标志物。该工作探究了尿样和血小板EVs中的小分子代谢物水平。作为EV内代谢物的概念验证研究，研究人员比较了替代的归一化方法，从前列腺癌患者前列腺切除术前后和从健康对照中分析尿EV。

方法：采用靶向超高效液相色谱串联质谱技术分析原始尿样、血小板、及其分离的EVs中的100种代谢物。确定了EV中代谢物的富集，并通过数据库搜索分析了其亚细胞来源、途径和相关酶或转运蛋白。测试EV、尿衍生因子和代谢物之间的比例进行代谢组学数据的归一化。

结果：约1×1010 EV足以检测EVs中的代谢物。尿和血小板EV的代谢物成分彼此重叠，且与源材料相符，但也含有独特的代谢物。EVs丰富了一系列细胞溶质代谢物，其中包括核苷酸和亚精胺途径的成员，其与许多EV-驻留酶或转运蛋白连锁。来自患者尿EV的分析表明，与健康对照和前列腺切除术样品相比，所有前列腺切除术前葡萄糖醛酸、D-核糖-5-磷酸和异丁酰基-L-肉碱的含量都低2-26倍（p <0.05）。这些变化仅通过归一化到EV衍生因子或代谢物比例，而不是从原始尿液样本中检测到。

结论：研究结果表明，使用高通量平台和相对少量的样品材料，分析来自不同样品的EV的代谢物是可行的。 运用关于代谢物和标准化方法的特异性富集的知识，可以使用EV代谢组学来获得未被原始EV源材料分析的新生物标志物数据。

参考文献：

Maija Puhka, Maarit Takatalo, Maria-Elisa Nordberg, Sami Valkonen, Jatin Nandania, Maria Aatonen, Marjo Yliperttula, Saara Laitinen, Vidya Velagapudi, Tuomas Mirtti, Olli Kallioniemi, Antti Rannikko, Pia R-M Siljander, Taija Maria af Hällström. Metabolomic Profiling of Extracellular Vesicles and Alternative Normalization Methods Reveal Enriched Metabolites and Strategies to Study Prostate Cancer-Related Changes. Theranostics 2017; 7(16): 3824-3841. doi:10.7150/thno.19890