分享一篇最近在Anal Chem上发表的文章，论文的通讯作者为中科院大连化物所的许国旺研究员和石先哲副研究员。许老师课题组的主要研究方向包括代谢组学平台技术及其应用、复杂样品分离分析的新材料新方法等。

   外泌体是一种含有磷脂双分子层的纳米级囊泡，尺寸在30-150nm之间。外泌体中含有丰富的蛋白质、核酸、脂质和代谢物等物质。绝大多数的细胞都能分泌外泌体且广泛存在于各种体液中，例如血液、尿液、泪液、精液等。最近有报道显示外泌体的细胞间通讯在免疫反应、肿瘤转移等生物过程有联系。由于外泌体在体液中广泛存在、含量多样、抗降解和酶解的高稳定性，也被认为是诊断和预后人类恶性肿瘤的新的生物标志物。许多蛋白质组学和转录组学的研究已经用于外泌体新型生物标志物的发现研究，而关于外泌体代谢组学研究的文献鲜有发表。这其中一个主要的原因是外泌体来源有限及丰富脂质对代谢物信号的干扰。因此，获取足够多的外泌体和提高代谢物检测的灵敏度是为关键。已有很多关于外泌体纯化的报道，例如超速离心，是最传统和常用的方法。然而超速离心耗时且需专门设备，限制了其应用。

   本文合成了一种适配体修饰的新型材料（MagG@PEI@DSP@aptamer）用于外泌体的高效富集，然后通过DTT切断二硫键将外泌体完整释放。材料的合成过程及外泌体的富集步骤如图1 所示。首先通过水热法合成PEI修饰的磁性氧化石墨烯，然后通过两端含有琥珀酸亚胺酯的DSP将CD63蛋白的适配体固定到MagG@PEI上。该材料用于外泌体的富集步骤主要是将材料与细胞培养上清进行孵育，然后PBS清洗杂质，接着通过DTT释放外泌体，最后将其用于外泌体的代谢组学分析。需要注意的一点是，作者将细胞培养基先通过0.22μm滤膜去掉大量杂质并使用10kD滤膜对培养基进行了浓缩。

图1

   作为一个应用，作者将从乳腺癌细胞MCF-7和良性乳腺细胞MCF-10A中富集到的外泌体进行了代谢组学比较分析。通过比较良性乳腺细胞与乳腺癌细胞MCF-7外泌体中代谢物差异，发现乳腺癌细胞MCF-7外泌体中有43种代谢物上调，42种代谢物下调，结果如图2所示。

综上，本文通过CD63蛋白适配体功能化的材料用于外泌体的高效富集，并将其用于癌细胞和正常细胞外泌体中代谢组学的分析，证明这种方法有潜力扩大生物标记物的化学多样性。