从人体微血管内皮细胞中获得的大型细胞外囊泡的拉曼光谱检测,以检测子[a]烯暴露
Geetika Raizada1, Benjamin Brunel2, Joan Guillouzouic3
1Université de Franche-Comté, CNRS, Institut FEMTO-ST, 25000, Besançon, France.
Analytical and bioanalytical chemistry
|October 1, 2024
概括
这项研究表明,暴露于有毒物[a]烯 (B[a]P) 的细胞中的大型细胞外囊 (lEV) 具有可检测的脂质修饰. 一个机器学习模型准确地区分了这些修改后的LEV,突出了它们的生物标志物潜力.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 细胞生物学 细胞生物学
背景情况:
- 细胞外囊泡 (EVs) 是反映细胞健康的有希望的生物标志物.
- 暴露于有毒物质会改变EV蛋白和货物的含量.
- 人类微血管内皮细胞 (HMEC-1) 是研究毒性作用的相关模型.
研究的目的:
- 研究暴露于[a]烯 (B[a]P) 的HMEC-1细胞的大细胞外囊泡 (lEVs) 的修饰.
- 开发一种方法来区分LEV中B[a]P诱导的变化.
- 评估 lEVs作为毒性物质暴露生物标志物的潜力.
主要方法:
- 使用基于CaF2的生物芯片进行连线技术:SPRi,AFM和拉曼光谱.
- 从暴露于B[a]P.P的HMEC-1细胞中获得的分析lEVs.
- 采用拉曼显微镜和TERS进行分子表征.
- 开发了一种用于光谱数据分析的支持向量机 (SVM) 模型.
主要成果:
- 在暴露于B[a]P的LEV中,在2800-3000 cm-1拉曼光谱区域中检测到显著的脂质修饰.
- 在对照组和暴露于B[a]P的LEV之间观察到不同的光谱谱.
- 在基于B[a]P暴露的基础上,SVM模型实现了88%的灵敏度和99.5%的特异性来区分EV.
结论:
- 集成的生物芯片平台有效地区分基于细胞暴露于像B[a]P.P.这样的有毒物质的EV.
- 检测到LEVs中的脂质组变化是毒剂诱导的细胞应激的可靠指标.
- 这种方法表明了lEVs作为细胞毒性评估的敏感生物标志物的潜力.
