优化的干细胞分泌组蛋白质组学平台：应用于缺乏颗粒蛋白前体的诱导多能干细胞

干细胞分泌多种细胞外蛋白，这些蛋白调控多能性、分化以及细胞间通讯，因此使干细胞成为研究发育、疾病机制和再生医学的强大模型系统。然而，稳健的干细胞分泌组分析在技术上仍然具有挑战性。与许多其他细胞类型不同，干细胞无法耐受血清饥饿或生长因子剥夺，而低丰度分泌蛋白常常被培养基来源蛋白和细胞内污染所掩盖。在本研究中，我们通过评估培养基组成、条件培养基收集时间、细胞铺板密度、培养基收集与制备方法、LC-MS采集方法以及数据分析策略，系统性优化了iPSC中的分泌组蛋白质组学工作流程。全浓度Essential 8培养基、48小时培养基收集、80%细胞汇合度、两步离心以及数据非依赖性采集（DIA）-LC-MS/MS提供了最佳的分泌组蛋白质组学数据质量。 随后，我们将这一优化平台应用于同基因背景的iPSC疾病模型，以研究颗粒蛋白前体缺乏如何重塑细胞外和细胞内蛋白质组。颗粒蛋白前体缺乏的iPSC表现出细胞外溶酶体水解酶的协同降低，尽管其细胞内蛋白质组变化相对较小，这提示溶酶体运输发生改变，并可能损害溶酶体胞吐作用。总之，本研究建立了一套稳健且标准化的干细胞分泌组蛋白质组学工作流程，并证明了其在研究人类疾病模型中细胞外蛋白质组重塑方面的应用价值。

干细胞分泌多种多样的细胞外蛋白，这些蛋白调控多能性、分化以及细胞间通讯，因此使干细胞成为研究发育、疾病机制和再生医学的强大模型系统。然而，稳健的干细胞分泌组分析在技术上仍然具有挑战性。与许多其他细胞类型不同，干细胞无法耐受血清饥饿或生长因子剥夺；与此同时，低丰度分泌蛋白往往会被培养基来源的蛋白和细胞内污染所掩盖。在本研究中，我们通过评估培养基组成、条件培养基收集时间、细胞接种密度、培养基收集与制备方法、LC-MS采集方法以及数据分析策略，系统优化了iPSC中的分泌组蛋白质组学工作流程。结果表明，全浓度Essential 8培养基、48小时培养基收集、80%细胞汇合度、两步离心以及数据非依赖性采集（DIA）-LC-MS/MS可提供最佳的分泌组蛋白质组学数据质量。

随后，我们将这一优化平台应用于同基因背景的iPSC疾病模型，以研究颗粒蛋白前体缺陷如何重塑细胞外和细胞内蛋白质组。颗粒蛋白前体缺陷iPSC表现出细胞外溶酶体水解酶的协同下降，而细胞内蛋白质组变化相对较小，这提示溶酶体转运发生改变，并可能伴随溶酶体胞吐受损。总之，本研究建立了一套稳健且标准化的干细胞分泌组蛋白质组学工作流程，并证明了其在研究人类疾病模型中细胞外蛋白质组重塑方面的应用价值。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.18.745538v1?rss=1

🏷️ 干细胞分泌组 蛋白质组学 诱导多能干细胞 DIA-LC-MS/MS 颗粒蛋白前体缺乏 溶酶体运输