Frontiers in Immunology | 单囊泡蛋白质组学图谱揭示HIV感染者中CD31⁺ EV亚群与免疫失调的关联

题目｜Proteomic profiling of single extracellular vesicles reveals association of CD31⁺EV subpopulation with immune dysregulation in people living with HIV

期刊｜Frontiers in Immunology

影响因子｜IF=5.7

通讯作者｜粟斌、姚琦

DOI｜10.3389/fimmu.2026.1871641

尽管抗逆转录病毒治疗(ART)能有效抑制HIV复制，但病毒潜伏库、持续免疫激活及慢性炎症仍是阻碍“功能性治愈”的临床难题。

EV作为关键的细胞间通讯介质，在炎症调控与病毒感染中发挥重要作用。然而，传统分析方法忽略了EV的异质性，限制了疾病相关功能亚群的鉴定及标志物开发。为此，本研究应用PBA技术，在单EV层面深入解析HIV感染者循环EV的膜蛋白异质性，通过构建EV介导的免疫通讯网络，为解析HIV免疫微环境机制提供新视角。

图1：研究整体设计流程

研究主要包括：

图2：PBA解析HIV循环EV异质性及拟时间轨迹

PBA识别出多个具有不同膜蛋白表达特征的EV亚群。

与健康对照相比：

• HIV感染者循环EV总数量变化并不显著。

• EV亚群组成发生明显重塑。

• 多个EV亚群比例发生显著改变，提示HIV感染主要影响EV组成，而非EV总量。

CD31⁺EV(Cluster 2)、B2M⁺EV(Cluster 3)和MUC16⁺EV(Cluster 9)在HIV感染者中显著富集，提示这些EV亚群可能参与疾病相关免疫调控。

图3：疾病相关EV亚群的分子特征与细胞溯源预测

进一步分析发现，不同EV亚群具有独特的膜蛋白组成，并映射出截然不同的细胞起源。

其中，CD31⁺EV呈现强烈的血管内皮细胞标志物富集，被精准推断为内皮源性。此外，疾病关联性分析表明，CD31⁺EV、B2M⁺EV以及MUC16⁺EV的核心特征蛋白均与HIV-1感染及系统性炎症过程高度相关。

研究表明，PBA能够在单EV水平精准识别出被传统整体检测所掩盖的疾病特异性亚群，为溯源EV的细胞“出处”提供了直接证据。

图4：EV-免疫细胞通讯网络预测与下游通路功能整合

为探究上述亚群如何发挥功能，研究结合单细胞RNA测序及CellPhoneDB分析，构建了高分辨率的EV-免疫细胞通讯网络。

结果揭示了不同亚群通过特定的“配体-受体”组合，介导了高度细胞特异性的免疫重编程：

本研究首次利用PBA技术解析HIV感染循环EV异质性并构建免疫通讯网络。研究发现，HIV感染主要通过重塑EV亚群组成而非改变总量，并鉴定出CD31⁺、B2M⁺及MUC16⁺等关键亚群，分别参与炎症调控、潜伏库维持及抗病毒免疫。该成果为HIV免疫微环境研究及生物标志物开发提供了新框架，但作为探索性发现，未来仍需大规模临床验证其功能意义。

PBA技术突破传统分析局限，实现单EV高通量精准检测，为复杂疾病微环境解析提供了关键手段。本研究成功解析HIV循环EV异质性并构建免疫通讯网络，证实了PBA在感染机制与标志物发现中的巨大潜力。未来，PBA有望深度赋能感染、免疫及液体活检领域的单EV精准诊疗。