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**背景** 内皮细胞(ECs)具有器官特异性的功能多样性,影响血管稳态、疾病易感性及治疗可及性。尽管单细胞转录组学研究已在RNA水平上揭示了内皮细胞的异质性,但体内细胞表面蛋白图谱尚未得到充分表征,而这些蛋白直接介导血管信号传导和药物靶向作用。本研究在体内绘制了器官特异性的内皮细胞表面蛋白质组图谱,以界定与器官选择性治疗设计相关的组织富集型血管蛋白候选分子。 **方法** 我们构建了Cdh5-CreERT; Cre-iPEEL小鼠,以下简称CHRP小鼠。在他莫昔芬处理后,该小鼠可选择性地在内皮细胞中诱导表达膜锚定的辣根过氧化物酶。我们将CHRP标记与非选择性的NHS-Biotin血管标记进行了比较。经体内生物素-苯酚灌注后,通过链霉亲和素亲和纯化富集内皮细胞表面蛋白,并采用质谱法分析六个器官中的蛋白质组。利用蛋白质组学图谱解析组织及亚型相关的内皮细胞表面特征,比较蛋白质与转录本的检测模式,并筛选组织选择性的内皮细胞膜蛋白候选分子;随后利用ChEMBL化合物-靶点信息对这些候选分子进行注释。 **结果** 与非选择性的NHS-Biotin标记相比,CHRP提高了内皮细胞标记的特异性,并在脑、白色脂肪组织、小肠、肾、肺和骨骼肌之间实现了更清晰的组织分辨性内皮细胞表面蛋白质组区分。CHRP蛋白质组学揭示了显著的器官特异性异质性,并解析出典型的动脉、静脉和毛细血管程序,以及包括血脑屏障和肾小球内皮特征在内的特化内皮细胞表型。与单细胞内皮细胞参考数据的比较显示,内皮细胞膜蛋白在转录组学和蛋白质组学层面的检测存在系统性差异。进一步分析鉴定出组织选择性的内皮细胞膜蛋白候选分子;ChEMBL注释显示,其中一部分候选分子已有相应的化合物-靶点记录,支持该候选分子图谱作为未来开展组织选择性血管靶向研究的资源。 **结论** 基于CHRP的体内邻近标记技术能够在蛋白质水平系统性绘制器官特异性的内皮细胞表面蛋白质组。结合转录组学比较和化合物-靶点注释,本研究为血管生物学研究及未来器官选择性治疗靶点评估提供了具有组织分辨率的内皮细胞表面蛋白组资源。
**背景** 内皮细胞(ECs)具有器官特异性的功能多样性,影响血管稳态、疾病易感性及治疗可及性。尽管单细胞转录组学研究已在 RNA 水平上揭示了内皮异质性,但体内直接介导血管信号传导和药物靶向的细胞表面蛋白图谱仍未得到充分表征。在本研究中,我们绘制了体内器官特异性内皮细胞表面蛋白质组图谱,以界定与器官选择性治疗设计相关的组织富集型血管蛋白候选物。
**方法** 我们构建了 Cdh5-CreERT; Cre-iPEEL 小鼠,本文称为 CHRP 小鼠。该小鼠经他莫昔芬处理后,可选择性地在内皮细胞中诱导表达膜锚定的辣根过氧化物酶;同时,我们将 CHRP 标记与非选择性的 NHS-Biotin 血管标记进行了比较。体内灌注生物素-苯酚后,通过链霉亲和素亲和纯化富集内皮细胞表面蛋白,并对来自六种器官的样本进行质谱分析。基于蛋白质组学图谱,我们解析了组织相关及亚型相关的内皮细胞表面特征,比较了蛋白质与转录本的检测模式,并筛选组织选择性的内皮细胞膜蛋白候选物;随后利用 ChEMBL 化合物-靶标信息对这些候选物进行注释。
**结果** 与非选择性的 NHS-Biotin 标记相比,CHRP 提高了内皮细胞标记的特异性,并在脑、白色脂肪组织、小肠、肾脏、肺和骨骼肌之间实现了组织分辨率更高的内皮细胞表面蛋白质组的清晰区分。CHRP 蛋白质组学揭示了显著的器官特异性异质性,解析出典型的动脉、静脉和毛细血管程序,以及包括血脑屏障和肾小球内皮特征在内的特化内皮细胞特征。与单细胞内皮细胞参考图谱的比较显示,内皮细胞膜蛋白在转录组和蛋白质组层面的检测存在系统性差异。进一步分析鉴定出组织选择性的内皮细胞膜蛋白候选物;ChEMBL 注释表明,其中一部分候选物已有相关化合物-靶标记录,从而支持该候选物图谱作为未来开展组织选择性血管靶向研究的资源。
**结论** 基于 CHRP 的体内邻近标记技术能够在蛋白质水平上系统绘制器官特异性内皮细胞表面蛋白质组。结合转录组学比较及化合物-靶标注释,本研究建立了组织分辨率的内皮细胞表面蛋白组资源,可服务于血管生物学研究及未来器官选择性治疗靶点的评估。
📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.21.746320v1?rss=1
🏷️ 内皮细胞异质性 表面蛋白质组学 器官特异性血管靶向 体内邻近标记 血管生物学