J Extracell Vesicles：血浆源性细胞外囊泡(EVs)作为烧伤患者脓毒症的生物标志物

来源：生物谷原创 2024-09-29 10:18

这项工作的重点是利用拉曼光谱来鉴别从烧伤患者血浆中分离的ev中的脓毒症标志物，本研究结果为宿主生物体液中细菌ev的光谱研究的未来临床应用建立了一个快速、敏感的工作流程。

脓毒症的特点是对感染的系统性反应失调，如果不及时识别和治疗，会导致危及生命的器官功能障碍和毁灭性后果。脓毒症是一种全球性的健康危机，占全球健康危机的一半以上。然而，由于患者和病原体因素的异质性，脓毒症在患者之间的表现可能不同，因此难以明确诊断。

已经考虑了几种不同的基于定义的诊断标准制定来预测烧伤患者的脓毒症，但是没有一个具有高灵敏度和特异性。目前正在研究烧伤患者脓毒症的临床生物标志物，如细胞因子和趋化因子标志物(白细胞介素(IL)-6、IL-8、IL-10)、代谢物(l-乳酸、降钙素原(PCT))、可溶性受体(HLA-DR、nCD-64)、血管内皮细胞或凝血级联相关标志物，但其可行性有限，特别是在该患者群体中早期识别脓毒症。虽然这些调查正在进行中，但它们不是临床标准护理测试。目前还没有一种快速、灵敏、特异的烧伤败血症诊断金标准。

有一个强有力的理由来评估循环细胞外囊泡(ev)作为脓毒症的生物标志物，因为它们主要由脓毒症菌血症中涉及的病原体释放，以及它们在随后的炎症反应中的许多作用，包括细胞间通讯。ev是普遍存在的脂质膜结合纳米囊泡，由所有生物的所有细胞分泌到细胞外空间。ev特别令人感兴趣，因为它们的膜结合和内部生物分子含量在响应细胞应激源和疾病发病机制时是可变的，因此可以用作癌症、伤口愈合、神经退行性疾病、心血管疾病等疾病的指标。

ev是关键细胞过程的核心组成部分，目前正在被大量研究，以确定ev是异常细胞信号传导和发病机制的生物标志物。ev被广泛认为是基于液体活检的癌症检测的有力候选者。在脓毒症的诊断中，ev的潜在应用越来越多，使得早期发现脓毒症的ev诊断成为常规患者护理的可行选择。

在原核生物中，ev最初被认为是由革兰氏阴性细菌产生的，即所谓的外膜囊泡(OMVs)，在它们最初被发现30年后，革兰氏阳性细菌产生ev的报道浮出水面。因此，鉴定烧伤患者群体中微生物细胞驱动感染释放的ev具有特别的意义，因为它们可能通过烧伤部位受损的内皮大量释放到循环生物体液中。

图片来源：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39300768/

近日，来自美国加州大学的研究者们在J Extracell Vesicles杂志上发表了题为“Plasma-derived extracellular vesicles (EVs) as biomarkers of sepsis in burn patients via label-free Raman spectroscopy”的文章，该研究揭示了EVs作为生物标志物在临床烧伤创伤护理中的潜在应用，并建立了拉曼分析作为一种快速，无标记的方法，可以在宿主背景中特异性识别与感染相关的细菌EVs特征。

烧伤创伤后脓毒症是一种高死亡率的全球性并发症，约60%的烧伤患者死亡是由感染性并发症引起的。脓毒症的诊断由于烧伤的临床表现混乱而变得复杂，目前的生物标志物缺乏及时治疗所需的敏感性和特异性。由于病原体从细菌生物膜中释放循环细胞外囊泡(EVs)，并在随后的免疫反应中发挥作用，因此评估患者液体活检中循环细胞外囊泡(EVs)作为败血症生物标志物有很强的理由。

收集和分析循环生物体液中的ev是一种比现有方法更早确定败血症的方法

图片来源：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39300768/

研究者首次展示了利用患者血浆分离的细胞外囊泡的自发拉曼散射和合成光谱快速检测烧伤患者败血症的可能性。从收集到分析，这个工作流程可以在一个小时内完成，而烧伤患者的脓毒症需要2-3天的阳性细菌培养确认。此外，对获得的患者EV拉曼光谱进行二次判别分析，以97.5%的特异性和90.0%的敏感性将脓毒症与非脓毒症烧伤患者的EV分离开来，超过了目前对该患者群体中脓毒症的其他生物标志物的研究。此外，脓毒症和非脓毒症烧伤患者ev之间的光谱差异可以追溯到与脓毒症发病率相关的细菌菌株的特定糖缀合物。