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。拜谱生物体为该研究提供了蛋白质组学拜谱生物。
用英语主题词：Distinct molecular properties and functions of small EV subpopulations isolated from human umbilical cord MSCs using tangential flow filtration combined with size exclusion chromatography
发稿学术期刊：Journal of Extracellular Vesicles
干扰细胞：15.5
发过時间：2024.12.7
编辑行业：南京医科大学
组学枝术：miRNA测序、血清组学（拜谱海洋生物带来）
研究探讨相关材料：外泌体
研究探讨路线地图：
一、深入分析最后
01、依据将TFF与SEC软件系统相融入来分离法sEVs亚群和HucMSCs
为达到适用临床实验技术应用的MSC-sEVs的大经营规模分娩，小说拜谱生物适用一种将TFF与SEC相融入的工艺，从HucMSCs的经济条件的培养液中分发型离和纯化sEVs。采用营养素质印记、NTA分折、纳流肿瘤细胞术的但是是因为剥离的5个人人峰也许代表人了sEVs的5个人人不一样亚群。小说拜谱生物将相应的于这5个人人峰峰值的sEVs亚群各自起名为S1-sEVs和S2-sEVs（图1）。
图1：TFF运用SEC系统的从HucMSCs中分发型离和研究方法sEVs亚群
02、MSC-sEVs亚群的研究方法
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，首先使用淀粉酶组学分析。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2：5个sEVs亚群的蛋清质组学浅析
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：多个sEVs亚群的miRNA谱
03、S1-sEVs和S2-sEVs对内部分裂繁殖和巨噬内部极化的距离管控
调查背景一个sEVs亚群的各种攜帶物组合成，调查进步分用哪几种各种服用量的S1-sEVs或S2-sEVs养成3T3受损神经组织癌细胞还有用脂多糖（LPS）办理小鼠骨髓原因的巨噬受损神经组织癌细胞（BMDMs）。结杲发现了S1-sEVs和S2-sEVs对受损神经组织癌细胞种植和分裂主义传送速度主要表现出各种的会影响，还有就是对巨噬受损神经组织癌细胞极化的水平存在着对比（图4a-p）。
图4：S1-sEVs和S2-sEVs对神经元分裂繁殖和巨噬神经元极化的差距监测
04、S1-sEVs和S2-sEVs前边肢血管痉挛中的之间的关系调节器
MSC以及其发展的sEVs能够 提高网站新静脉壁壁的转变成之后肢梗死性开展中被宽泛有关报道，要想关注S1-sEVs和S2-sEVs对静脉壁壁转化成和梗死性团队重复利用的危害，能够 一侧股静脉结扎开发了小鼠后肢梗死性模型工具。没想到阐明与S1-sEVs不同之处，S2-sEVs展现出睿智的促静脉壁壁转化成因素，引发梗死性诱骗损坏后后肢快压根修护和重复利用（图5a-o）。
图5：S1-sEVs和S2-sEVs对后肢坏死的各不相同方法实际效果
05、S1-sEVs和S2-sEVs在皮创口长好中的用
MSC试述ip产业的sEV以自身的在微创、损伤、烧伤或心脏病病毒激发的肤色特效创口处痊愈中的能力而被常见论述。为了能够洞察分析溶合的sEVs亚群对肤色特效创口处痊愈的反应，本论述建设新一个体现了深部2度烧伤的大鼠建模方法。成果反映S2-sEVs经由对糖酵解的积极进取反应对肤色特效创口处痊愈特征出无比有利于的反应（图6a-p）。
图6：S1-sEVs和S2-sEVs对皮夫患处痊愈的不一样的直接影响
06、S1-sEVs和S2-sEVs对DSS引诱的直肠炎的不同于根治郊果
著者察觉到S1-sEVs和S2-sEVs对巨噬神经细胞化学性质的不同的可以调节时候，再继续在小鼠直肠炎建模方法中测试二者的抗体的可以调节的功能。成果蕴含了S1-sEVs疗法DSS诱骗的直肠炎的非特异聊天（图7a-s）。
图7：S1-sEVs和S2-sEVs对肤质小伤口消退的各种影响到
07、sEVs三个亚群中生物体發生的地域差异房产调控
ESCRT忽略于感性途经和非ESCRT性途经都的指导sEV的生态学学發生。在这一研发中，小说作者知道了sEVs标准物在S1-sEVs和S2-sEVs中的异同展现。EGFR是非常经典内吞途经中已搭建的HGS底物，既然在S1-sEVs和S2-sEVs中所就可以观察动物到EGF球蛋白，但在S1-sEVs中EGFR泛素化质量要高得多，HGS在将泛素化运输疏导到S1-sEVs中起至关重要用，完成营造HGS敲除受损细胞系知道HGS的缺乏介导S1-sEVs的生态学学發生显著极大减少，但对S2-sEVs的带来基本上并没有不良影响，阐明S1-sEVs和S2-sEVs完成有所不同的调理制度合成，不同可称ESCRT忽略于感性和ESCRT非忽略于感性途经（图8a-t）。
图8：sEVs的这两个亚群之中动物有的对比调整
二、好文章总结
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。利用蛋清组学，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亚群的生物体生成依赖关系于区别的神经细胞内路经
三、拜谱个人心得体会
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核蛋白组学检测分析服务，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！
对比文献资料：
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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