揭秘初乳细胞外囊泡脂质图谱：人类、绵羊与山羊初乳来源EV的定量脂质组学比较研究

为解决母乳替代品开发中脂质功能认知不足的问题，研究人员采用超高效液相色谱-三重四极杆线性离子阱串联质谱(UHPLC-QTRAP-MS/MS)技术，首次系统比较了人类(HC)、绵羊(EC)和山羊(GC)初乳来源细胞外囊泡(EV)的脂质组成。研究发现1,249种脂质分子，鉴定出FFA(18:2/24:1/22:4)等人类初乳特异性生物标志物，揭示鞘脂代谢和甘油磷脂代谢为关键差异通路，为婴幼儿配方奶粉开发提供重要理论依据。

　　

母乳作为新生儿最理想的营养来源，其初乳中富含的细胞外囊泡(EV)近年来被证实具有免疫调节和促进发育等重要功能。然而，这些纳米级囊泡的"脂质密码"却长期未被破译——尽管脂质既是EV膜结构的主要成分，又参与细胞信号传导，但不同物种初乳EV的脂质差异及其生物学意义仍是未知领域。这一认知空白严重制约了母乳替代品的精准开发，特别是在无法获得母乳的早产儿和特殊体质婴儿群体中，如何通过动物初乳EV模拟人类初乳功能成为亟待解决的难题。

西北农林科技大学的研究团队在《Journal of Dairy Science》发表的重要研究，首次绘制了人类、绵羊和山羊初乳EV的定量脂质图谱。研究人员采用差速超速离心法分离EV，通过纳米颗粒追踪分析(NTA)和透射电镜(TEM)进行表征，结合UHPLC-QTRAP-MS/MS技术对脂质进行系统分析。研究纳入10例健康产妇的初乳样本，以及同期采集的绵羊和山羊初乳各10例，确保样本的生物学代表性。

初乳EV的分离与表征

通过优化差速离心方案成功分离出直径50-300 nm的EV颗粒，电镜显示典型"杯状"形态，NTA检测浓度达10¹²-10¹³颗粒/mL。Western blot验证CD9、TSG101等EV标志蛋白表达，确认样本纯度满足后续分析要求。

脂质组成全景图谱

研究鉴定出1,249种脂质分子，分属6大类30个亚类。人类初乳EV富含游离脂肪酸(FFA)，其多不饱和脂肪酸(PUFA)比例(21.66 mol%)显著高于绵羊(7.33 mol%)和山羊(8.39 mol%)。值得注意的是，亚油酸(C18:2)在人类初乳EV中占比达12.08 mol%，是动物初乳的3-5倍。

差异脂质与代谢通路

通过OPLS-DA分析发现565种(HC vs EC)和651种(HC vs GC)差异脂质。KEGG通路分析显示鞘脂代谢和甘油磷脂代谢是最显著的差异通路。人类初乳EV特有的奇数碳链甘油三酯(TG)可能与其独特的营养输送功能相关。

潜在生物标志物

筛选出FFA(18:2)、FFA(24:1)和FFA(22:4)作为人类初乳EV的特征标志物，其中神经酸(24:1)与脑发育密切相关。动物初乳EV则富含PS(18:1_18:1)等磷脂分子，这些分子可能通过不同机制参与免疫调节。

这项研究首次建立跨物种初乳EV脂质数据库，揭示人类初乳EV独特的PUFA富集特征，为开发"人性化"配方奶粉提供精准靶点。发现的脂质生物标志物可用于初乳产品质量控制，而阐明的代谢通路差异则解释了不同初乳EV的功能特异性。特别值得注意的是，绵羊初乳EV的脂质谱更接近人类初乳，这一发现为优选替代源提供了科学依据。未来研究可进一步验证这些脂质分子在肠道屏障保护、神经发育等具体生理过程中的作用机制，推动EV在婴幼儿营养和临床治疗中的应用突破。