导读
尿液是除血液之外的另一种潜在的液体活检样本来源。相较于血样，获取尿液样本的侵入性更低，操作和保存更为简单方便。而尿液中同样可检测到外泌体等细胞外囊泡（EVs），其携带的细胞特异性组分如蛋白、脂类和核酸等均可提供多样化信息，在疾病诊疗等临床领域意义重大。
目前，对肾脏外泌体的临床研究多以尿液外泌体作为主要研究对象，特别是患有肾脏疾病的患者，尿液外泌体提供的信息可直接反应肾脏的生理状态，既可能作为肾脏疾病的新型分子标志物，也可能为肾脏疾病的治疗应用提供治疗靶标或发挥潜在治疗作用。
最新发表于nature杂志《Nat Rev Nephrol》上的一篇综述，非常全面地梳理和概述了尿液外泌体蛋白质组、转录组和脂质组的研究进展。
1蛋白质组研究进展
尿液外泌体来自肾脏、膀胱等尿路器官细胞的释放。蛋白质组学分析表明，尿液外泌体中包含的蛋白来源于肾小球、肾小管、前列腺及膀胱细胞等，可作为肾脏疾病的生物学标志物，如急性肾损伤（AKI）患者的尿液外泌体中胎球蛋白A、活化转录因子3（ATF3）显著升高，可早期提示肾功能下降。因此，开发尿液外泌体的蛋白质组学方法，对尿液外泌体开展蛋白质组学分析，在寻找有潜力的新型疾病生物标志物、疾病诊断及治疗等应用中具有重大的作用。
- 蛋白质组数据库
外泌体常用的数据库Exocarta、Vesiclepedia和EVpedia均可提供在线蛋白质组数据查询；美国国家心肺血液研究所（NHLBI）发起的kidney Systems Biology Project(NHLBI-KSBP）同样包括蛋白质组信息，其中Exocarta和NHLBI-KSBP提供尿液特异性的蛋白信息检索。
作者汇总了100个最常见的EV蛋白（Top100 EV proteins），并根据蛋白含量划分为5个等级。其中，8个蛋白在大部分尿液EVs中含量丰富；8个蛋白无法检测到或含量极低。这些蛋白可作为尿液EVs的候选蛋白用作阴性、阳性对照，也可开发用作外泌体亲和捕获的靶蛋白。
尿液EVs蛋白质组数据库中最常见的Top100 EV 蛋白列表
- 蛋白质组研究进展
研究者根据分析的疾病类型、尿液取样、EVs分离方法和步骤对37篇直接以人尿液为对象研究的蛋白质组文章进行了整理，这些整合的数据可用于指导尿液外泌体未来的研究方向。具体文章信息可查看文后附表（一）。
其中有一项关于尿液EVs存在性别差异的研究，它的设计思路十分新颖，值得深入学习。该研究通过肾实质细胞特异性的标志物来判定尿液中EVs的细胞起源，发现不同年龄、性别的个体中尿液EVs类型不同，且尿液中不同肾细胞来源的EVs构成可反映肾脏的早期病变如肾肥大、肾硬化等。研究发现，女性的尿液微泡和外泌体水平均高于男性，外泌体总量则随着年龄增长而下降，特别是肾小球旁细胞和足细胞来源的外泌体。肾肥大捐献者的尿液样本中具有更低水平的炎症相关（MCP1标记）外泌体，肾硬化者中表达细胞粘附分子的外泌体（ICAM1标记）水平更低。这表明：性别和年龄是影响尿液EVs水平的两个重要因素，在尿液EVs分子标志物的研究中需要纳入考虑范围。
图示不同性别、年龄、肾结构改变人群中，不同蛋白标记的尿液EVs类型的情况。（-）表示下降，（+）表示上升。
2 转录组研究进展
尿液外泌体的RNA相较于尿液总RAN而言，具有更高的稳定性，因为外泌体的膜结构可以减少RNA酶的降解作用。与外泌体蛋白一样，不同细胞来源、不同病理过程的外泌体RNA也不同。研究认为外泌体会选择性地包裹特定的RNA分子，与邻近的受体细胞间通讯，并发挥调控作用。
RNA尤其是miRNA不仅是肾脏生物标志物的主要研究对象，更是外泌体作为生物治疗手段的基础。
作者总结了针对人尿液外泌体进行转录组分析的研究进展，并列出了每篇研究的样本采集方式、外泌体及RNA分离方法、RNA分析方法，具体信息见附表（二）。
图示慢性肾病患者尿液中的外泌体ncRNA丰度。
3 脂质组（lipodome）研究进展
脂质是囊泡的主要组成成分，外泌体、微泡和凋亡小体的脂质组成大体相似，仅存在极少的差别，这些细微的差别同样值得研究。回顾已发表的文献和常见数据库，作者找到了2篇关于尿液囊泡脂质的研究，具体信息如下。
附表
附表（一）蛋白质组研究列表
附表（二）转录组研究列表
参考文献：
Merchant ML, et al. Isolation and characterization of urinary extracellular vesicles: implications for biomarkerdiscovery. Nat Rev Nephrol. 2017 Dec;13(12):731-749.