细胞外囊泡(Extracellular Vesicles,EVs)是由细胞分泌到微环境中的具膜囊泡,可以将携带的蛋白、核酸等物质传递给受体细胞,从而改变受体细胞的命运。现有研究表明,细胞外囊泡和疾病的发生发展密切相关,已应用于多种临床疾病的诊断与治疗。骨质疏松症是一种骨密度下降造成的代谢性疾病,在老年人群中发病率较高,由于骨微结构恶化,容易引发骨脆性骨折,目前急需发展特异性体液诊断技术用于骨质疏松的评估。本论文对血清中的细胞外囊泡进行了分离富集,并开展了蛋白质组学研究。通过定量蛋白质组学方法,进一步比较了正常组和骨质疏松组中血清细胞外囊泡蛋白质组的变化,以期发现用于骨疾病评价的细胞外囊泡蛋白质,主要研究内容如下。本论文采用差速离心的方法,分别对血清中细胞外囊泡的两种亚型外泌体和微泡实现了分离富集,并进行了透射电镜、粒径分布和标志物检测等表征。通过蛋白质组学分析,分别从血清微泡和血清外泌体中鉴定到162和179个蛋白,它们主要参与囊泡运输、压力应答和防御反应、蛋白质激活、免疫应答等生物过程。通过对正常组、骨量减少组和骨质疏松组血清外泌体和微泡进行定量蛋白质组学分析,分别鉴定到了229和194个蛋白质。定量对比分析发现了17个外泌体蛋白和24个微泡蛋白在骨质疏松组变化显著,表明在人体骨量减少的过程中,血清细胞外囊泡的蛋白质组发生了系统性变化。本论文结合蛋白表达水平差异以及与人体内骨平衡的关系,选择Filamin A、Vinculin和Profilin 1三个蛋白在血清微泡样本中进行了初步验证。蛋白免疫印迹结果表明,Profilin 1的表达趋势和质谱结果一致,在骨量减少组和骨质疏松组的血清微泡中持续上调(p<0.05)。我们进一步在新的临床样本组中采用酶联免疫吸附实验法(ELISA)对Profilin 1进行了独立验证。结果显示,该蛋白在骨质疏松组的表达量(96.22 pg/mL)是正常组(46.37 pg/mL,p=0.018)和骨量减少组(47.82 pg/mL,p=0.027)的两倍,并且可以将骨质疏松组与正常组和骨量减少组显著区分开来。综上所述,本论文通过对血清细胞外囊泡的分离富集和定量蛋白质组学分析,发现了与人体内骨平衡以及骨质流失相关的蛋白,可以作为研究骨平衡和骨流失机制的重要靶标。通过初步验证的血清细胞外囊泡蛋白有望作为骨质疏松诊断的标志物,用于骨疾病的临床筛查和分子诊断。