作者：企鹅
烟草消费是几种慢性疾病的重要危险因素，包括肺癌、慢性阻塞性肺病（COPD）和心血管疾病。已有研究表明香烟烟雾提取物（cigarette smoke extract, CSE）在体外通过不同细胞类型引起细胞外囊泡（EV）的释放增加。此外，吸烟者体内循环EVs的浓度增加。这些EVs是分泌的膜囊泡，其源自质膜（微泡）或多泡内体（外泌体）。两种类型的EVs都携带多种多样的脂质、核酸和蛋白质，并且参与体内平衡和病理学中的多种功能。
由暴露于烟雾的单核细胞和巨噬细胞释放的EVs的功能已有研究。这些EVs促进炎症、蛋白质水解和凝固。然而，EVs功能可以根据EVs类型、分泌细胞及其生理状态而不同。尽管气道上皮是吸入的香烟烟雾的第一线接触，但是由烟雾暴露的气道上皮细胞释放的EVs的功能研究很少。以前的研究已经显示气道上皮细胞在对照条件下和暴露于CSE时分泌表达四跨膜蛋白CD63、CD81和CD9的小EV（尺寸众数为110 nm）。该研究旨在预测这些EVs的功能。为此，研究人员使用超滤和尺寸排阻色谱（SEC）的组合从未暴露或CSE暴露的气道上皮细胞的条件培养基中分离EVs。然后用串联质量标签（TMT）标记分离的EVs并使用纳米级液相色谱与串联质谱（纳米LC-MS/MS）偶联进行定量蛋白质组学分析，假设EVs功能可以基于其蛋白质组学含量预测。
气道上皮细胞在基础条件下和暴露于香烟烟雾提取物（CSE）时分泌细胞外囊泡（EVs）。深入了解这些EVs的组成将有助于揭示它们在体内平衡和吸烟引起的病理学中的功能。该研究描绘了基础条件下和CSE诱导的气道上皮EVs的蛋白质组学组成。将BEAS-2B细胞未暴露或暴露于1％ CSE中24小时，然后使用超滤和尺寸排阻色谱法进行EVs分离。用串联质量标签标记分离的EVs，并使用纳米LC-MS/MS测定其蛋白质组学组成。组织因子（TF）活性通过因子Xa生成测定，通过凝血酶原酶测定的磷脂酰丝氨酸（PS）含量和使用校准的自动血栓图（CAT）检测凝血酶生成。Nano-LC-MS/MS鉴定出585种EVs相关蛋白具有高可信度。其中，根据适度的t检验，在CSE-EV中差异表达201，然后在FDR阈值设置为0.1的情况下进行错误发现率（FDR）调整。功能富集分析显示，CSE-EV（包括TF）中24种途径止血蛋白显著上调。通过基于珠子的流式细胞术证实CSE-EV上TF表达增加，并且与TF活性增加有关。与对照-EVs相比，CSE-EV在正常人血浆中引起更快和更多的凝血酶产生。总之，蛋白质组学分析使我们能够预测体外证实的CSE-EV的促凝血特性。香烟烟雾诱发的EVs可能导致吸烟者观察到的心血管和呼吸风险增加。
在EVs上确认促凝血因子TF和磷脂酰丝氨酸（PS）的存在
相关研究：
- 南京医科大学刘起展教授：支气管上皮细胞外泌体miRNA-21参与吸烟引起的COPD上皮-成纤维细胞异常通讯
Xu, H., et al. (2018). "Exosomal microRNA-21 derived from bronchial epithelial cells is involved in aberrant epithelium-fibroblast cross-talk in COPD induced by cigarette smoking." Theranostics 8(19): 5419-5433. IF=8.537
参考文献：
Birke J. Benedikter, Freek G. Bouwman, Alexandra C. A. Heinzmann, Tanja Vajen, Edwin C. Mariman, Emiel F. M. Wouters, Paul H. M. Savelkoul, Rory R. Koenen, Gernot G. U. Rohde, Rene van Oerle, Henri M. Spronk & Frank R. M. Stassen (2019) Proteomic analysis reveals procoagulant properties of cigarette smoke-induced extracellular vesicles, Journal of Extracellular Vesicles, 8:1, DOI: 10.1080/20013078.2019.1585163
