Label-Free Proteomic Analysis of Exosomes Secreted from THP-1- Derived Macrophages Treated with IFN‑α Identifies Antiviral Proteins Enriched in Exosomes (文献分享一组-张霞)

文献名：Label-Free Proteomic Analysis of Exosomes Secreted from THP-1-

Derived Macrophages Treated with IFN‑α Identifies Antiviral Proteins Enriched in Exosomes

期刊名：Journalof Proteome Research

发表时间：December 14, 2018

DOI: 10.1021/acs.jproteome.8b00514

单位：

1. 复旦大学
2. 上海公共卫生临床中心
3. 德国波鸿鲁尔大学医学蛋白质组中心
4. 德国杜伊斯堡埃森大学

物种：THP-1-衍生巨噬细胞

技术：无标记液相色谱-质谱串联定量技术

分享人：张霞

一、 概述：（用精炼的语言描述文章的整体思路及结果）

本研究采用无标记液相色谱-质谱串联定量技术测定了IFN-α处理后THP-1-衍生巨噬细胞及其外泌体的蛋白质谱，并与未受IFN-α处理的细胞及外泌体蛋白进行了比较，为THP-1-衍生巨噬细胞及其外泌体提供了详细的蛋白质图谱。此外，GO和KEGG分析表明，IFN-α诱导能显著提高巨噬细胞外泌体中与"防御病毒反应"和"I型促性腺激素干扰素信号通路"有关蛋白的表达，为其在抗病毒治疗方面的作用提供了新的依据。

 

二、 研究背景：（简要介绍研究进展动态、研究目的和意义）

外泌体可以从供体细胞转移到受体细胞，激活或调节细胞的活性，因此在细胞间信号转导方面发挥着重要作用。已有研究表明IFN-α介导的肝脏细胞的外泌体中差异表达了mRNA和miRNA介素分子，其中与整合蛋白结合、病毒受体活性相关的蛋白质显著上调，在抗病毒表达分子的传播及恢复受损的抗病毒反应具有显著疗效。为进一步研究IFN-α介导的外泌体抗病毒活性的具体作用机制，了解诱导蛋白的差异表达情况，本文对IFN-α处理的THP-1-衍生巨噬细胞的外泌体进行了蛋白质谱分析，重点研究了经IFN‑α诱导后外泌体的上调蛋白，分析了抗病毒效力。

三、 实验设计：

 

  

四、研究成果：（重点图表展示）

1、用电子显微镜及免疫印迹方法对外泌体的形态、大小及标记蛋白表达进行表征。结果显示IFN-α介导的外泌体形态及标记蛋白表达与未经处理的外泌体之间没有显著差异，结果如下图所示。

 

 

2、用无标记液相色谱-质谱串联定量技术对巨噬细胞外泌体和相应细胞裂解物中的蛋白质进行全局分析。外泌体中共鉴定出1550种蛋白质，204种未被纳入数据库。其中1148种在外泌体和供体细胞中都有表达，402种蛋白质仅在外泌体中表达。接着对这402种蛋白进行GO富集分析，观察到与细胞粘附、白细胞迁移、病毒入侵和传播相关的蛋白在外泌体中有显著富集。结果如下图所示。

 

 

 

3、对IFN-α诱导的外泌体和相应的THP-1-衍生巨噬细胞差异表达蛋白进行生物信息学分析。结果显示IFN‑α处理后巨噬细胞和外泌体中蛋白表达丰度均发生显著变化。IFN‑α处理后在巨噬细胞和外泌体中均增加了23个蛋白表达群的丰度，同时降低了1个蛋白质组的丰度。采用GO富集和KEGG对23种上调蛋白进行功能分析，结果显示IFN‑α诱导后，仅外泌体中与抗病毒反应和 RNA 处理相关的蛋白质发生显著上调，巨噬细胞中相关蛋白并未发生显著上调。结果图如下。

 

 

 

4、对IFN-α介导的巨噬细胞外泌体的抗病毒效力进行测定。结果显示未经IFN‑α诱导的外泌体及相应供体细胞，经IFN‑α诱导的外泌体及相应供体细胞中，经IFN‑α诱导的外泌体体现出更强的抗病毒活性。结果图如下。

 

 

讨论：

作者推测IFN‑α可能通过促进相关RNA的分选，将抗病毒相关蛋白质结合到外泌体中，这或许可以部分解释为什么这些蛋白质在IFN‑α诱导之后在外泌体中选择性地上调。