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。拜谱生态学为该研究提供了蛋白质组学拜谱生物。
国外英文版头：Distinct molecular properties and functions of small EV subpopulations isolated from human umbilical cord MSCs using tangential flow filtration combined with size exclusion chromatography
刊登学术期刊：Journal of Extracellular Vesicles
关系指数公式：15.5
提出精力：2024.12.7
诗人标准：南京医科大学
组学技能：miRNA测序、蛋白酶组学（拜谱海洋生物带来了）
研究分析物料：外泌体
学习途径：
一、钻研后果
01、实现将TFF与SEC系統相融入来破乳sEVs亚群和HucMSCs
要想达到适临床治疗用途的MSC-sEVs的大产值生產，我们进行一堆种将TFF与SEC相构建的手段，从HucMSCs的要求塑造基中离和纯化sEVs。使用营养素质印子、NTA分折、纳流体细胞术的最终表达分离出来的好几个峰会代表着了sEVs的好几个不同的亚群。我们将相对于这好几个峰峰值的sEVs亚群都取名为S1-sEVs和S2-sEVs（图1）。
图1：TFF运用SEC系统的从HucMSCs中分头离和定性分析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，首先使用蛋清组学分析。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2：一个sEVs亚群的球蛋白质含量组学概述
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：好几个sEVs亚群的miRNA谱
03、S1-sEVs和S2-sEVs对组织膜分裂繁殖和巨噬组织膜极化的对比控制
体系结构几个sEVs亚群的不一样的过飞机安检物包含，科学研究进这一步分用三种类型不一样的用药量的S1-sEVs或S2-sEVs培训3T3血血细胞核膜及其用脂多糖（LPS）加工小鼠骨髓收入的巨噬血血细胞核膜（BMDMs）。结杲会发现S1-sEVs和S2-sEVs对血血细胞核膜生長和分化效率展示出不一样的的影响力，如果对巨噬血血细胞核膜极化的作用出现的差异（图4a-p）。
图4：S1-sEVs和S2-sEVs对神经上皮细胞增值和巨噬神经上皮细胞极化的不同之处调节作用
04、S1-sEVs和S2-sEVs后面肢梗死中的文化差异调理
MSC还有繁衍的sEVs可以经过驱动新静脉的出现朝后肢冠状动脉淋巴管痉挛医治中被多方面新闻报导，是为了观看S1-sEVs和S2-sEVs对静脉生产和冠状动脉淋巴管痉挛企业机体恢复的影响力，可以经过单边股冠状动脉结扎建立起了小鼠后肢冠状动脉淋巴管痉挛建模方法。效果证明与S1-sEVs相较于，S2-sEVs展现出好的促静脉生产属性，会造成冠状动脉淋巴管痉挛诱发影响后后肢便捷非常修复工具和机体恢复（图5a-o）。
图5：S1-sEVs和S2-sEVs对后肢缺血性的多种改善使用效果
05、S1-sEVs和S2-sEVs在皮小伤口伤口修复中的功能
MSC举例发展的sEV而致在术、手术创伤面积比较小、烧伤或高血糖皮疾病激发的皮创口结疤结疤中的用而被大量探析。要想检查分离出来的sEVs亚群对皮创口结疤结疤的危害，本探析形成了个拥有深部2度烧伤的大鼠模式。导致意味着S2-sEVs根据对糖酵解的良好危害对皮创口结疤结疤表达出十分益于的危害（图6a-p）。
图6：S1-sEVs和S2-sEVs对皮夫伤口处痊愈的各种不同影响力
06、S1-sEVs和S2-sEVs对DSS成脂的直肠炎的与众不同冶疗使用效果
小编出现 S1-sEVs和S2-sEVs对巨噬肿瘤细胞电性的不一致性调低完后，延续在小鼠乙状小肠炎实体模型中评估方法其的免疫系统调低功能模块。最终揭露了S1-sEVs制疗DSS诱惑的乙状小肠炎的特女性朋友（图7a-s）。
图7：S1-sEVs和S2-sEVs对造成 刀口痊愈的有所不同的影响
07、sEVs两个人亚群中动物有的一定的差异宏观调控
ESCRT副效用性方法和非ESCRT性方法都监督sEV的生物制品学时有有。在这个研究分析中，作家发展了sEVs标准物在S1-sEVs和S2-sEVs中的之间的关系把你想表达出来。EGFR是非常经典内吞方法中已打造的HGS底物，尽可能在S1-sEVs和S2-sEVs中所不错观擦到EGF球蛋白，但在S1-sEVs中EGFR泛素化总体水平要高得多，HGS在将泛素化快件帮助到S1-sEVs中起最为关键的效用，采用融合HGS敲除癌细胞系发展HGS的短缺促进S1-sEVs的生物制品学时有有明显的才能减少，但对S2-sEVs的造成可以说没能引响，揭示S1-sEVs和S2-sEVs采用差异的调控新机制产生，各分为称作ESCRT副效用性和ESCRT非副效用性方法（图8a-t）。
图8：sEVs的两只亚群中间微生物發生的不同的调节
二、好文章工作小结
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。利用蛋白质组学，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亚群的生物工程结合依赖关系于不同的的体细胞内前提条件
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！
借鉴文献综述：
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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