Cell Type-Specific Extracellular Vesicles in Mouse Brain: Proteomic Signatures Highlight Astrocytic GlialCAM Network and GPCR Enrichment.

چکیده اصلی

Extracellular vesicles (EVs) mediate intercellular communication in the central nervous system (CNS) and are emerging as biomarkers of brain health and disease. However, the molecular composition of cell type-specific brain EVs, particularly astrocyte-derived EVs (ADEVs), remains poorly defined. We performed comparative proteomic analysis of neuronal (NDEVs), microglial (MDEVs), and ADEVs from mouse brain using magnetic immunocapture and LC-MS/MS proteomic profiling. Each EV subtype displayed distinct molecular fingerprints. NDEVs were enriched in synaptic and neurogenesis-related proteins (e.g., APP, SNAP25, GPR158, and BDNF), whereas MDEVs contained immune and phagocytic markers (e.g., TMEM119, CX3CR1, CD11b). Strikingly, the ADEV proteome closely mirrored the recently characterized GlialCAM interactome from leukodystrophy research, encompassing GlialCAM/MLC1 and associated partners involved in ion and water homeostasis (EAAT1/2, AQP4, GJA1), together with GPCRs such as GPRC5B. This overlap suggests that ADEVs encapsulate a molecular scaffold characteristic of astrocytic endfeet, potentially extending their signaling functions to the extracellular space. In conclusion, our study provides a detailed comparative proteomic characterization of brain cell type-specific EVs, revealing that ADEVs contain the GlialCAM/MLC1 network and GPCRs. These findings identify candidate molecular signatures that support the future investigation of ADEVs for biomarker development and provide a proteomic framework for exploring their relationship with astrocytic endfoot biology, blood-brain barrier (BBB)-associated pathways, and neurodegenerative disorders.

ترجمه فارسی چکیده

ویروس‌های خارج سلولی (EV) ارتباط بین سلولی در سیستم عصبی مرکزی را تسهیل می‌کنند و به عنوان نشانگرهای سلامت و بیماری مغز ظهور می‌کنند. با این حال، ترکیب مولکولی ویروس‌های خارج سلولی مغز با تایپ سلولی خاص، به‌ویژه ویروس‌های خارج سلولی مشتق شده از گلیا (ADEVs)، هنوز به‌طور کامل مشخص نشده است. ما تحلیل پروتئومیک مقایسه‌ای ویروس‌های خارج سلولی نورونی (NDEVs)، میکروگلیایی (MDEVs) و ADEVs از مغز موش را با استفاده از شماتور ایمونوکپچینگ مغناطیسی و پروفایل‌سازی پروتئومیک LC-MS/MS انجام دادیم. هر زیرنوع ویروس خارج سلولی الگوی مولکولی متمایزی را نشان داد. NDEVs غنی از پروتئین‌های مرتبط با سیناپس و نوروژنز (مانند APP، SNAP25، GPR158 و BDNF) بودند، در حالی که MDEVs شامل نشانگرهای ایمنی و فاگوسیتی (مانند TMEM119، CX3CR1، CD11b) بودند. به‌طور چشمگیری، پروتئوم ADEVs به طور نزدیک به اینتراکتوپوم اخیراً مشخص شده GlialCAM از تحقیقات لیدودیستروفی بازتاب داشت، که شامل GlialCAM/MLC1 و شریک‌های مرتبط در تنظیم یون و تعادل آب (EAAT1/2، AQP4، GJA1) به همراه GPCRs مانند GPRC5B بود. این همپوشانی نشان می‌دهد که ADEVs یک اسکلت مولکولی متمایز از انتهای گلیا را کپسوله می‌کنند که ممکن است عملکردهای سیگنال‌دهی آن‌ها را به فضا خارج سلولی گسترش دهد. در نتیجه، مطالعه ما ویژگی‌های پروتئومیک مقایسه‌ای دقیق ویروس‌های خارج سلولی مغز با تایپ سلولی خاص را ارائه می‌دهد که نشان می‌دهد ADEVs حاوی شبکه GlialCAM/MLC1 و GPCRs هستند. این یافته‌ها نشانه‌های مولکولی پیشنهادی را شناسایی می‌کنند که برای آینده تحقیق ADEVs برای توسعه نشانگرها حیاتی هستند و یک چارچوب پروتئومیک برای بررسی رابطه آن‌ها با بیولوژی انتهای گلیا، مسیرهای مرتبط با سد خونی-مغزی و اختلالات نورودژنراتیو فراهم می‌آورند.

متن کامل اصلی