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。拜谱微生物为该研究提供了蛋白酶组学拜谱生物。
英文音标题头：Distinct molecular properties and functions of small EV subpopulations isolated from human umbilical cord MSCs using tangential flow filtration combined with size exclusion chromatography
投稿论文期刊：Journal of Extracellular Vesicles
反应分子：15.5
刊发耗时：2024.12.7
小说作家企事业单位：南京医科大学
组学技術：miRNA测序、蛋清组学（拜谱海洋生物给出）
探究材料：外泌体
研究探讨线路：
一、探讨最终
01、实现将TFF与SEC软件相组合来分割sEVs亚群和HucMSCs
只为实现目标合适临床医学适用的MSC-sEVs的大整体规模产生，小说写作者选取一堆种将TFF与SEC相根据的工艺，从HucMSCs的水平塑造基中分发型离和纯化sEVs。实现蛋清质痕迹、NTA定量分析、纳流内部术的结局证实拆分的好几个峰可能表达了sEVs的好几个不同于亚群。小说写作者将对照于这好几个最高值的sEVs亚群区分命名规则为S1-sEVs和S2-sEVs（图1）。
图1：TFF紧密结合SEC体统从HucMSCs中分头离和分析方法sEVs亚群
02、MSC-sEVs亚群的表现
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：几个sEVs亚群的核胆固醇组学分折
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3：三个sEVs亚群的miRNA谱
03、S1-sEVs和S2-sEVs对神经细胞膜繁殖和巨噬神经细胞膜极化的相互影响宏观调控
针对一个sEVs亚群的的区别随带物成分，论述进那步分用几种的区别用药量的S1-sEVs或S2-sEVs培养出来3T3細胞或用脂多糖（LPS）治理小鼠骨髓特征的巨噬細胞（BMDMs）。結果找到S1-sEVs和S2-sEVs对細胞成长和分裂主义波特率表演出的区别的导致，但会对巨噬細胞极化的学习能力存在着对比分析（图4a-p）。
图4：S1-sEVs和S2-sEVs对血体细胞繁衍和巨噬血体细胞极化的一定的差异调节
04、S1-sEVs和S2-sEVs放前肢坏死中的区别调试
MSC举例研究的sEVs进行加快新动静脉的变成后面肢动静脉痉挛治疗方法中被广泛性有关报道，是为了仔细观察S1-sEVs和S2-sEVs对动静脉产生和动静脉痉挛公司恢复的危害，进行偏侧股大动脉结扎保持了小鼠后肢动静脉痉挛模板。然而说明与S1-sEVs相信，S2-sEVs表面出优秀的促动静脉产生因素，造成 动静脉痉挛促进挫裂伤后后肢快是完全修复能力和恢复（图5a-o）。
图5：S1-sEVs和S2-sEVs对后肢梗死的有所差异调理使用效果
05、S1-sEVs和S2-sEVs在肌肤伤口发炎结疤中的效用
MSC及诞生的sEV其所在微创手术、心理创伤、烧伤或尿毒症患病因起的皮夫小创口结疤结疤中的目的而被多方面探讨。要想完成观察分離的sEVs亚群对皮夫小创口结疤结疤的反应，本探讨保持好几个个享有深部2度烧伤的大鼠模特。报告单反映出S2-sEVs完成对糖酵解的积极参与反应对皮夫小创口结疤结疤表达出是非常有用的反应（图6a-p）。
图6：S1-sEVs和S2-sEVs对皮肤组织伤疤康复的与众不同应响
06、S1-sEVs和S2-sEVs对DSS诱发的直肠炎的不一样疗法结果
诗人出现S1-sEVs和S2-sEVs对巨噬神经细胞化学性质的区别自动调整在这之后，马上在小鼠乙状小肠炎类别中评估报告格式这些的免疫力自动调整基本功能。成果阐释了S1-sEVs疗法DSS引导的乙状小肠炎的活性朋友（图7a-s）。
图7：S1-sEVs和S2-sEVs对面部皮肤小伤口康复的各个导致
07、sEVs两人亚群中生物工程再次发生的异同房产调控
ESCRT忽略于性路线和非ESCRT性路线都指引sEV的动物制品出现。在任何研究分析中，作家发现了了sEVs标制物在S1-sEVs和S2-sEVs中的性别差异展现。EGFR是非常经典内吞路线中已建立联系的HGS底物，尽可能在S1-sEVs和S2-sEVs中间能否考察到EGF血清，但在S1-sEVs中EGFR泛素化总体水平要高得多，HGS在将泛素化出口货物介导到S1-sEVs中起关键的用处，实现搭建HGS敲除神经元系发现了HGS的丢失介导S1-sEVs的动物制品出现有效地才能减少，但对S2-sEVs的造成近乎不会有直接影响，意味着S1-sEVs和S2-sEVs实现多种的自动调节长效机制代谢分泌，不同成为ESCRT忽略于性和ESCRT非忽略于性路线（图8a-t）。
图8：sEVs的三个亚群左右微生物时有发生的一定的差异调准
二、经典文章个人总结
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亚群的生物体制作而成依赖症于区别的細胞内路径
三、拜谱个人总结
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！
参考使用文献综述：
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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