脑性瘫痪儿童脑脊液内外泌体的蛋白质组学分析

摘要

背景:脑性瘫痪(简称脑瘫)是一种广泛的神经损伤性疾病,其病因在很大程度上仍不明确,用于该病分类或监测的分子指标也尚未见报道。目的:分离培养儿童脑瘫患者脑脊液来源的外泌体,使用无标记定量质谱蛋白质组学方法分析其外泌体的蛋白质组表达谱特征,为儿童脑瘫群体的分型、诊断和预后评估等提供分子生物学依据。方法:选择在北京中医药大学东直门医院进行选择性脊神经后根切断术的脑瘫患者,其中痉挛型脑瘫患者4例,混合型脑瘫患者3例,每位患者抽取3 mL脑脊液,通过超速离心法分离儿童脑瘫患者脑脊液中的外泌体,并使用纳米颗粒跟踪分析、透射电镜和蛋白质质谱分析对外泌体进行表征。结果与结论:①透射电镜观察显示,儿童脑瘫患者脑脊液内存在外泌体形态的囊泡。Western blot检测到外泌体标志蛋白Syntenin-1和Flotillin-1的表达;②纳米颗粒跟踪分析显示囊泡的大小和浓度符合外泌体的异质性特征。对痉挛性脑瘫、混合性脑瘫的脑脊液外泌体进行蛋白质谱分析,共鉴定出551个蛋白;③生物信息学分析显示,鉴定出的脑脊液外泌体蛋白与负责外泌体功能和神经发育过程的分子信号机制相关,这些蛋白主要富集于额叶皮质、运动皮质等脑部区域,与脑瘫病理密切相关。研究结果提示儿童脑瘫患者脑脊液内存在外泌体,外泌体蛋白可能与脑瘫分子病理机制相关。