2025年8月14日,牛津大學(xué)Bethan Psaila、Benjamin Schuster-B?ckler通訊在《Science》發(fā)表題為“Platelets sequester extracellular DNA, capturing tumor-derived and free fetal DNA"的論文。研究者們發(fā)現(xiàn),主要起到凝血作用的血小板,竟會擅自“截留"循環(huán)中的游離DNA(cfDNA),這意味著既往主要從血漿中“取材"的液體活檢,其實(shí)錯(cuò)過了非常多的檢材。 研究者發(fā)現(xiàn),血小板釋放cfDNA與血小板激活高度相關(guān),如阿司匹林和BTK抑制劑伊布替尼可阻斷血小板激活,增加血小板內(nèi)cfDNA含量。
傳統(tǒng)上被認(rèn)為無核的血小板,如今被證實(shí)可作為細(xì)胞外DNA的動態(tài)儲存庫,包括腫瘤來源和胎兒遺傳物質(zhì)。這一發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了長期以來認(rèn)為血小板不含DNA的假設(shè),揭示了其在捕獲循環(huán)核酸中未被認(rèn)識的作用。論文發(fā)現(xiàn),血小板通過多種機(jī)制主動內(nèi)化游離DNA(cfDNA),為液體活檢應(yīng)用和cfDNA穩(wěn)態(tài)研究提供了新視角。
血小板攜帶片段化基因組DNA
通過高分辨率成像和流式細(xì)胞術(shù),研究證實(shí)血小板含有片段化DNA,盡管其無核特性。約8%的循環(huán)血小板對DNA特異性染料呈強(qiáng)陽性,DNA定位于膜結(jié)合囊泡而非線粒體或顆粒中。全基因組測序顯示,血小板DNA(pDNA)的核小體片段化模式與血漿cfDNA一致,提示其均來源于凋亡細(xì)胞。甲基化分析進(jìn)一步表明,pDNA的細(xì)胞組成與cfDNA相似,主要來自白細(xì)胞、巨核細(xì)胞和少量肝細(xì)胞。
關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)在于檢測攜帶男性胎兒的孕婦血小板中Y染色體片段。熒光原位雜交和微滴式數(shù)字PCR證實(shí)母體血小板中存在胎兒DNA,而同一樣本中的白細(xì)胞和紅細(xì)胞檢測為陰性。這一發(fā)現(xiàn)直接證明血小板在循環(huán)過程中可從巨核細(xì)胞釋放后獲取DNA。
血小板調(diào)節(jié)血漿cfDNA水平
研究提出,血小板通過清除cfDNA限制其在血漿中的免疫刺激潛能。在免疫性血小板減少性紫癜(ITP)小鼠模型中,血小板耗竭導(dǎo)致血漿cfDNA顯著升高。同樣,嚴(yán)重血小板減少的ITP患者比血小板計(jì)數(shù)正常者cfDNA濃度更高。這些觀察結(jié)果提示,血小板在清除cfDNA中發(fā)揮生理作用,可能調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)。
從機(jī)制上講,血小板通過兩種途徑內(nèi)化DNA:攝取凋亡細(xì)胞釋放的DNA負(fù)載EVs,以及直接吞噬無膜DNA片段。抑制內(nèi)吞作用關(guān)鍵蛋白dynamin可減少EV攝取,但增加血小板內(nèi)游離DNA的保留。相反,血小板活化會觸發(fā)DNA釋放,而阿司匹林和依魯替尼等抑制劑可抑制這一過程。這些發(fā)現(xiàn)揭示了血小板DNA運(yùn)輸?shù)膭討B(tài)特性及其對藥物調(diào)控的敏感性。
腫瘤檢測的臨床意義
研究表明,血小板可在不同癌癥階段(包括晚期惡性腫瘤和癌前病變)捕獲腫瘤DNA。體外共培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)顯示,血小板可快速從癌細(xì)胞系中獲取突變等位基因(如KRASG12D、BRAFV600E、PIK3CAH1047R)。值得注意的是,在無蒂鋸齒狀病變(SSLs)患者血小板中檢測到腫瘤DNA,提示其在早期癌癥篩查中的潛在價(jià)值。
結(jié)直腸癌和胰腺癌小鼠模型進(jìn)一步驗(yàn)證了這些發(fā)現(xiàn)。在局部或轉(zhuǎn)移性腫瘤小鼠中,半數(shù)以上個(gè)體的pDNA中突變型KRASG12D豐度高于匹配的血漿cfDNA。同樣,在SSL患者中,部分個(gè)體的血小板BRAFV600E突變水平高于血漿,凸顯了血小板作為腫瘤DNA補(bǔ)充來源的潛力。
研究結(jié)論
該研究重新定義了血小板在核酸穩(wěn)態(tài)中的作用,表明其能夠捕獲并保護(hù)cfDNA免于降解。由于其豐度高且易于獲取,血小板有望成為液體活檢的理想靶點(diǎn),尤其在腫瘤負(fù)荷較低、血漿cfDNA含量有限的情況下。未來研究應(yīng)探索血小板來源DNA在活化后的去向及其在細(xì)胞間通訊或免疫調(diào)節(jié)中的潛在功能。
血小板清除方法
如何研究血小板的功能?一個(gè)重要手段就是體內(nèi)清除血小板,靶點(diǎn)科技攜手德國Emfret,常備現(xiàn)貨,推出血小板清除抗體,貨號R300抗體,Antibodies for Mouse Platelet Depletion,如果4 ug抗體/g動物體重, 可以持續(xù)更長時(shí)間,注射后60分鐘內(nèi)可以去除血小板95%以上, 建議每次注射100-200μL抗體(用無菌PBS稀釋)。詳情聯(lián)系靶點(diǎn)科技技術(shù)支持。靶點(diǎn)科技的Emfret血小板清除抗體R300檢測圖:
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