细胞外囊泡(Extracellular Vesicles,EVs)是细胞释放的微小囊泡,其中包含蛋白质、核酸、脂质、代谢小分子等生物学活性分子。EVs在生物体内活性物质的运输和细胞间通讯中起着重要的作用。几乎所有的细胞都能产生EVs,EVs也被发现存在于多种粘膜系统中,并执行重要的生理功能,如黏膜修复、抵抗炎症等。两栖动物是从水生到陆生生物的过渡群体,其皮肤作为暴露在空气中的黏膜,参与许多重要的生理过程,如免疫、呼吸、水平衡、抗氧化等。然而,我们对两栖动物皮肤中的细胞外囊泡却知之甚少。近日,昆明动物研究所张云研究员团队在Zoological Research 上发表题为“Protein composition of extracellular vesicles from skin secretions of the amphibian Bombina maxima”的研究论文(2022 Jul 18;43(4):687-690. doi: 10.24272/j.issn.2095-8137.2022.069.),第一作者为魏雪松硕士。
该研究以大蹼铃蟾(Bombina maxima)为研究模型,成功地从其皮肤分泌液中分离出EVs,并通过纳米颗粒跟踪分析、免疫印迹和电子显微镜对这些EVs进行了鉴定。然后通过液相色谱-质谱串联的蛋白质组学分析,在其皮肤分泌液EVs中鉴定出131个蛋白,并根据其生物学过程或分子功能发现了大量与免疫应激、代谢、氧化还原和转运相关的蛋白。同时,研究人员也对皮肤分泌液中non-EV (大蹼铃蟾皮肤分泌液中除EV外的蛋白质)的蛋白质组进行了分析,在non-EVs样本中鉴定出了313种蛋白质。EVs和non-EV蛋白质组比较分析发现,EVs特有的蛋白有62个,non-EVs特有的蛋白有244个,而EVs和non-EVs共有的蛋白有69个。该研究还发现孔道形成蛋白βγ-CAT及其调控网络在大蹼铃蟾皮肤分泌液EVs和non-EVs组分中含量非常丰富。张云研究员团队在前期研究中,根据βγ-CAT的调控网络及细胞作用通路,提出了分泌型内吞溶酶体通道(Secretory endolysosome channels, SELCs)及其相关细胞通路(SELCs通路)的创新型概念。βγ-CAT代表了新型孔道形成蛋白驱动的细胞输送和转运系统。在大蹼铃蟾中发挥着多种生理功能,包括皮肤水平衡和呼吸,营养吸收和转运,以及免疫防御等。该研究也从另一个方面表明βγ-CAT作为生理元件在大蹼铃蟾皮肤中发挥着重要功能。最后,流式细胞分析结果显示,分离的EVs可被大蹼铃蟾皮肤来源成纤维细胞成功摄取。该研究为两栖动物皮肤中存在包含大量生物活性物质的EVs提供了证据,提示EVs在两栖动物皮肤中发挥着重要的生理功能。Protein composition of extracellular vesicles from skin secretions of the amphibian Bombina maxima. Zool Res. 2022 Jul 18;43(4):687-690. doi: 10.24272/j.issn.2095-8137.2022.069.Animal secretory endolysosome channel discovery. Zool Res. 2021 Mar 18;42(2):141-152. doi: 10.24272/j.issn.2095-8137.2020.358.外泌体资讯网 Zool Res | 昆明动物研究所张云研究员团队发表研究性工作:两栖动物大蹼铃蟾皮肤分泌液细胞外囊泡的蛋白质组成