高灵敏度磷脂酰丝氨酸结合试剂揭示细胞外囊泡体内周转新机制及其临床转化潜力

这篇研究通过开发新型高亲和力磷脂酰丝氨酸（PS）结合试剂C1-四聚体，首次证实约90%循环细胞外囊泡（EVs）携带PS标志，并揭示其快速清除（t1/2≈30分钟）与脾脏免疫细胞滞留的动态特征，为EVs作为疾病标志物和靶向治疗工具提供了标准化检测方案。

引言

细胞外囊泡（EVs）作为细胞间通讯的关键介质，其临床应用受限于异质性导致的检测标准化难题。磷脂酰丝氨酸（PS）作为凋亡细胞标志物，在EVs上的分布长期存在争议。研究团队通过系统比较MFG-E8衍生物与Annexin V等PS结合试剂的灵敏度，为EV生物学研究提供了突破性工具。

实验结果

PS结合试剂的性能比较

通过重组技术构建的C1-四聚体（MFG-E8 C1结构域四聚化）展现出卓越性能：

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  灵敏度优势：对50-1000 nm脂质体（1-5% PS）的标记效率达近100%，而Annexin V仅能标记25%的小脂质体（图1C）。

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  临床样本验证：在人和小鼠血浆EVs中，C1-四聚体检测到90-97% PS⁺ EVs，灵敏度较Annexin V提高166倍（图1H）。

PS作为广谱EV标志物

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  多模态验证：成像流式（IFC）和超分辨显微镜（dSTORM）证实CD9⁺/CD81⁺ EVs中PS⁺占比超82%（图2A-B）。

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  排除干扰：SEC纯化后，脂蛋白（ApoA1/E⁺）污染仅占PS⁺颗粒的4-9%（图2E）。

体内EV周转动力学

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  动态清除：静脉注射C1-四聚体后，血浆PS⁺ EVs半衰期29分钟，2小时内完全清除（图4C）。

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  组织滞留：脾脏CD19⁺ B细胞和CD11b⁺单核/巨噬细胞表面EVs可滞留4小时以上（图4G），提示PS受体介导的捕获机制。

讨论与展望

该研究确立了PS作为EVs的通用标志物，其发现具有三重意义：

1. 1.

   技术革新：C1-四聚体解决了低PS含量EVs的检测瓶颈，推动标准化定量（如血栓炎症中PS⁺ EVs监测）。

2. 2.

   机制解析：PS暴露可能源于膜翻转酶（flippase）失活或TMEM16F激活，为EV生物发生提供新视角。

3. 3.

   治疗潜力：靶向PS的阻断剂或可调控EV介导的免疫调节和血栓形成。

实验方法亮点

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  多平台联用：整合IFC、dSTORM（20 nm分辨率）和微球阵列技术（37种EV亚群分析）。

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  机器学习辅助：卷积自编码器（CAE）精准区分凋亡细胞与EV⁺活细胞（图S11A）。

这项发表于《Advanced Science》的研究为EV研究领域树立了新标杆，其试剂已由BioLegend商业化（Apotracker? Tetra），标志着基础研究向临床转化的关键一步。