细胞表面囊泡（cell-bound membrane vesicles）存在于多种细胞的表面。由于缺乏有效的分离和纯化方法,目前对细胞表面囊泡的组成、结构、产生和功能等知之甚少。近期研究发现,细胞表面囊泡对多种去污剂（如Triton X-100和SDS等）具有耐受性。本研究拟利用这个特性来分离和纯化细胞表面囊泡,应用蛋白质组学方法探究正常和氧化损伤情况下细胞表面囊泡的蛋白质组成,并对其潜在的功能进行初步验证。基于去污剂处理和蔗糖密度梯度超高速离心法,本研究从人脐静脉内皮细胞（human umbilical vascular endothelial cells,HUVECs）表面分离和纯化了细胞表面囊泡。激光共聚焦显微镜和透射电子显微镜成像观察到圆球形的微纳米尺寸的囊泡,粒度分析仪检测到分离、纯化的细胞表面囊泡的平均直径约为442.9±6.3 nm（粒径大小分布范围在220-825 nm）。运用LC-MS/MS技术对分离、纯化的细胞表面囊泡进行蛋白质组学鉴定,共检测到1335个蛋白质,从中挑选了12 种蛋白质（较高丰度的 PRDX 1、PRDX3、PRDX4、PRDX 6、COP I、PPIA、P4HB、Talin 1;较低丰度的 Dynamin2、CHORDC 1、PRDX 2、PRDX 5）,使用蛋白质免疫印迹技术（western blot）和免疫荧光成像技术（immunofluorescence imaging）进行了验证。Western blot结果显示,分离、纯化的细胞表面囊泡中7种蛋白质（PRDX 1、PRDX 3、PRDX4、PRDX 6、COP Ⅰ、PPIA 和 P4HB）的丰度较高,而 5 种蛋白质（Talin 1、Dynamin 2、CHORDC 1、PRDX 2 和 PRDX 5）的丰度较低或不表达;免疫荧光成像技术显示,在HUVEC细胞表面,细胞表面囊泡与前7种蛋白质共定位,而与后5种蛋白质非共定位;这些结果与蛋白质组学鉴定结果基本一致。近期的单囊泡动态追踪研究发现,氧化性低密度脂蛋白（oxidized low-density lipoprotein,oxLDL）能够显著提高/增强HUVEC细胞上细胞表面囊泡的数量/运动,暗示了 oxLDL与细胞表面囊泡的潜在相关性,因此,在通过检测细胞粘附分子ICAM-1的表达以验证oxLDL的有效性后,本研究也通过蛋白质组学方法来检测oxLDL刺激对细胞表面囊泡中蛋白质组成的影响。LC-MS/MS技术共检测到381个差异蛋白质（oxLDL组与对照组之间的差异）,其中221个上调蛋白质和160个下调蛋白质。进一步对差异蛋白质进行了生物信息学分析:GO富集分析结果显示,差异蛋白质参与了多种生物学过程以及具有多种分子功能;KEGG Pathway富集分析结果显示,差异蛋白质富集了大量的信号转导途径,其中多种信号通路与细胞凋亡和心血管疾病等密切相关;PPI分析发现,3个关键蛋白质互作网络图中都涉及到呈上调趋势的Prdx家族成员（PRDX2,PRDX 3,PRDX 5和PRDX 6）等抗氧化性蛋白质,它们与其他类型的蛋白质（例如代谢酶类等）密切联系,共同调节细胞的氧化损伤的过程,暗示着细胞表面囊泡可能具有与氧化损伤有关的功能（例如抗氧化作用）。为了探究细胞表面囊泡的潜在的抗氧化功能,本研究使用过氧化氢（H2O2）处理HUVEC细胞来建立细胞的氧化损伤模型。通过单囊泡动态追踪分析发现,H2O2处理能够显著地改变HUVEC细胞上细胞表面囊泡的平均运动速率和位移,暗示了细胞表面囊泡与H2O2诱导的氧化损伤可能存在相关性;进一步使用MTT法对不同浓度细胞表面囊泡预处理后再经H2O2处理的HUVEC细胞的活力进行检测,结果表明,分离、纯化的细胞表面囊泡对H2O2诱导的细胞氧化损伤具有呈浓度依赖性的抑制效果。尽管还需要更多的实验证据,本研究初步揭示了细胞表面囊泡的潜在抗氧化功能。