400-820-8531
2024年12月，南京医科大学李晶等团队在Journal of Extracellular Vesicles（IF=15.5）上发表了“Distinct molecular properties and functions of small EV subpopulations isolated from human umbilical cord MSCs using tangential flow filtration combined with size exclusion chromatography”的研究论文。该论文提供了一种切向流过滤（TFF）结合尺寸排阻色谱（SEC）的方法来大规模分离和纯化源自人脐带间充质干细胞（HucMSCs）的sEVs亚群。S1-sEVs和S2-sEVs在大小、膜标记蛋白和携带物方面表现出稳定的变化，通过体外实验和动物疾病模型，研究人员验证了S1-sEVs和S2-sEVs的不同功能。S1-sEVs表现出更强的免疫调节作用，而S2-sEVs则在促进细胞增殖和血管生成方面表现出更强的能力。这种方法为针对不同MSCs适应症的靶向治疗干预提供了可能。拜谱海洋生物为该研究提供了球蛋白组学拜谱生物。
日文标题格式：Distinct molecular properties and functions of small EV subpopulations isolated from human umbilical cord MSCs using tangential flow filtration combined with size exclusion chromatography
文章发表期刊杂志：Journal of Extracellular Vesicles
反应因素：15.5
发表过时间间隔：2024.12.7
小说家标准：南京医科大学
组学技木：miRNA测序、血清组学（拜谱生物学供应）
科学研究相关材料：外泌体
科研交通路线：
一、钻研数据
01、采用将TFF与SEC程序相搭配来分离处理sEVs亚群和HucMSCs
为着保持最合适医学使用的MSC-sEVs的大经营规模生产销售，笔者所采用好几回种将TFF与SEC相融入的办法，从HucMSCs的条件培育基中分刘海离和纯化sEVs。依据蛋清质印刷痕迹、NTA深入分析、纳流内部术的结果显示反映剥离 的一个峰有机会意味着了sEVs的一个各种亚群。笔者将对应着于这一个峰峰值的sEVs亚群都定名为S1-sEVs和S2-sEVs（图1）。
图1：TFF组合SEC系统的从HucMSCs中离和表现sEVs亚群
02、MSC-sEVs亚群的定性分析
sEVs标志物的差异表达意味着它们可能具有不同的内容或功能。为了表征MSC-sEVs亚群的异质性，首先使用蛋白质组学分析。总共在S1和S2-sEVs亚群中分别鉴定出1326和1246个蛋白质，其中447个蛋白质在S1-sEVs中高度表达，127个蛋白质在S2-sEVs中富集（图2a）。KEGG分析表明，蛋白酶体途径是S1-sEVs富集蛋白中最富集的通路，而代谢途径在S2-sEVs中显示出最高水平的富集（图2b）。除此之外，还发现S1-sEVs中生长因子受体的富集，例如表皮生长因子受体（EGFR）、肝细胞生长因子受体（HGFR）、成纤维细胞生长因子受体1（FGFR1）等。然而，在S2-sEVs中，枢纽蛋白与代谢、糖酵解和缺氧诱导因子1（HIF-1）信号通路密切相关（图2c-h）。这说明了S1-sEVs和S2-sEVs在靶细胞活动的调节中可能具有不同的作用。
图2：好几个sEVs亚群的淀粉酶质组学介绍
为了探索sEVs亚群中的其他分子，作者进行了miRNA测序，并在S1-sEVs和S2-sEVs中分别鉴定了173和79个miRNA两个sEVs亚群之间的差异表达miRNA，其中在S1-sEVs中发现了113个独特的miRNA，而在S2-sEVs中仅发现了19个miRNA（图3a-b）。通过qRT-PCR验证了在S1-sEVs或S2-sEVs中富集的代表性miRNA，包括let-7b-5p、miR-155-5p、let-7c-5p、miR-9-5p和miR-30d-5p（图3c-g）。在S1-sEVs中，核心节点靶基因包括酪氨酸3-单加氧酶/色氨酸5-单加氧酶激活蛋白zeta（YWHAZ）、BTB结构域和CNC同源物1（BACH1）、丛蛋白D1（PLXND1）、高迁移率组AT-hook1（HMGA1）、SMAD家族成员2（SMAD2）、IL6、IL6R 和转化生长因子β受体1（TGFBR1).在S2-sEVs中，核心节点靶基因被鉴定为PR/SET结构域1（PRDM1）、细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂1A（CDKN1A）、原纤维蛋白2（FBN2）、Notch受体1（NOTCH1）、KLF转录因子6（KLF6）和贝克蛋白1（BECN1）。GO分析显示S1-sEVs组靶基因中与细胞内蛋白质转运、染色质或组蛋白修饰相关的丰富生物过程，而S2-sEVs组靶基因中富含细胞增殖或代谢相关生物过程的负调控（图3h-j）。KEGG通路分析，发现S1-sEVs的miRNAs靶基因在与RNA转运或贴壁连接等相关的信号通路中更富集，而S2-sEVs中的miRNAs靶基因在丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）和Wingless/Integrated（WNT）信号通路中更富集（图3k）。
图3：俩个sEVs亚群的miRNA谱
03、S1-sEVs和S2-sEVs对細胞繁衍和巨噬細胞极化的的差异管控
针对两位sEVs亚群的有所的差异带入物组成的，调查进一大步分用这三种有所的差异极量的S1-sEVs或S2-sEVs训练3T3生殖神经血细胞膜各类用脂多糖（LPS）除理小鼠骨髓来源地的巨噬生殖神经血细胞膜（BMDMs）。可是表明S1-sEVs和S2-sEVs对生殖神经血细胞膜生长发育和裂开速度主要表现出有所的差异的会影响，然后对巨噬生殖神经血细胞膜极化的效果会存在的差异（图4a-p）。
图4：S1-sEVs和S2-sEVs对内部增值能力和巨噬内部极化的之间的关系房产调控
04、S1-sEVs和S2-sEVs后面肢血管痉挛中的不同调
MSC还有其产生的sEVs采用有助于新静脉的达成前边肢梗死诊治中被非常广泛了解，要为仔细观察S1-sEVs和S2-sEVs对静脉转换成和梗死机构重复利用的的影响，采用一侧股冠状动脉结扎创建了小鼠后肢梗死对模型。的结果发现与S1-sEVs相比较，S2-sEVs行为 出桌越的促静脉转换成性能特点，引发梗死诱导型损坏后后肢快完整修补和重复利用（图5a-o）。
图5：S1-sEVs和S2-sEVs对后肢缺血性的不一样控制郊果
05、S1-sEVs和S2-sEVs在肤色伤疤康复中的的作用
MSC试述繁衍的sEV由于在动手术、脱套伤、烧伤或尿毒症妇科疾病激发的脸部皮膚患处发炎患处康复中的帮助而被广泛性探析。为观察动物分离处理的sEVs亚群对脸部皮膚患处发炎患处康复的影晌，本探析创建半个个含有深部2度烧伤的大鼠3d模型。但是证实S2-sEVs用对糖酵解的积极进取影晌对脸部皮膚患处发炎患处康复表达出异常有好处的影晌（图6a-p）。
图6：S1-sEVs和S2-sEVs对皮肤图片患处伤口愈合的不相同影晌
06、S1-sEVs和S2-sEVs对DSS诱惑的直肠炎的各种疗法作用
著者发掘S1-sEVs和S2-sEVs对巨噬细胞膜正负极的距离调接过后，立即在小鼠小肠炎整治中测评鸟卵的天然免疫调接功能表。结杲揭露了S1-sEVs疗法DSS诱导性的小肠炎的特异形（图7a-s）。
图7：S1-sEVs和S2-sEVs对肤色患处伤口修复的有所不同影响力
07、sEVs二个亚群中怪物发生的文化差异调节作用
ESCRT信任性途经和非ESCRT性途经都建议sEV的菌物工程引发。在此项研究探讨中，创作者出现了sEVs标志logo物在S1-sEVs和S2-sEVs中的差异性抒发。EGFR是精选内吞途经中已确立的HGS底物，也许在S1-sEVs和S2-sEVs过程都应该观察动物到EGF球蛋白，但在S1-sEVs中EGFR泛素化横向要高得多，HGS在将泛素化国际货物引流到S1-sEVs中起至关重要功效，进行搭建HGS敲除细胞核系出现HGS的欠缺诱导型S1-sEVs的菌物工程引发明显减轻，但对S2-sEVs的发生基本上没得导致，得出结论S1-sEVs和S2-sEVs进行有差异的调节器系统的分泌，依次通称ESCRT信任性和ESCRT非信任性途经（图8a-t）。
图8：sEVs的两人亚群期间生物学发现的的差异可以调节
二、文章标题总结
本研究使用TFF和SEC从人MSC中分离的两个sEV亚群在大小、膜标志物或携带物上表现出差异，并探究不同的sEVs亚群代表了MSCs的不同生物学功能。利用球蛋白组学，miRNA测序及基因敲除，模型构建等分子生物学实验表明了高度表达CD9、HRS和GPC1的S1-sEVs表现出更大的免疫调节作用，而富含CD63和FLOT1/2表达的S2-sEVs在促进细胞增殖和血管生成方面具有增强的能力。这些差异归因于它们包含的特定蛋白质和miRNA。进一步研究显示，两个不同的sEVs亚群对应于不同的生物过程：ESCRT通路（S1-sEVs）和以脂质筏（S2-sEVs）为代表的ESCRT非依赖性通路（图9）。这种方法可能为各种MSC适应症的靶向治疗干预提供优势。
图9：sEVs亚群的生物体结合依赖感于有所差异的组织细胞内路线
三、拜谱总结
该研究使用TFF-SEC系统从人脐带间充质干细胞中规模化生产不同的sEVs亚群，并且鉴定和表征了两种不同的sEVs亚群，S1-sEVs和S2-sEVs，它们在生物发生、特征和携带物含量方面有所不同。这些差异导致了它们生物学功能的变化。虽然MSC衍生的SEV因其临床潜力而备受关注，但该研究引入了一个新概念，即利用这些不同的MSC sEVs亚群对特定疾病进行靶向治疗。拜谱生物为该研究提供了蛋白酶组学检测分析服务，拜谱生物可提供完善成熟的转录组学、蛋白组学、代谢组学以及多组学联合产品技术服务体系，助力发表高分文献，欢迎致电咨询！
参阅文献资料：
LiuW, Wang X, Chen Y, Yuan J, Zhang H, Jin X, Jiang Y, Cao J, Wang Z, Yang S, Wang B, Wu T, Li J. Distinct molecular properties and functions of small EV subpopulations isolated from human umbilical cord MSCs using tangential flow filtration combined with size exclusion chromatography. J Extracell Vesicles. 2025 Jan;14(1):e70029. doi: 10.1002/jev2.70029. PMID: 39783889; PMCID: PMC11714183
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