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球蛋白组学拜谱生物。
英文字母版头：Distinct molecular properties and functions of small EV subpopulations isolated from human umbilical cord MSCs using tangential flow filtration combined with size exclusion chromatography
说出论文期刊：Journal of Extracellular Vesicles
影向要素：15.5
发布时间间隔：2024.12.7
小说作者公司：南京医科大学
组学技术应用：miRNA测序、蛋清组学（拜谱生物学保证）
研究分析材质：外泌体
科学研究规划：
一、研究探讨結果
01、采用将TFF与SEC系統相紧密联系来分开sEVs亚群和HucMSCs
要想保持可以临床药学APP的MSC-sEVs的大经营规模产生，小说家采取了了种将TFF与SEC相紧密联系的技巧，从HucMSCs的经济条件培养出基中分刘海离和纯化sEVs。可以通过蛋清质印子、NTA数据分析、纳流细胞核术的结杲表述离心分离的的两种峰可以意味着了sEVs的的两种有所差异亚群。小说家将表示于这的两种基线的sEVs亚群区别称为S1-sEVs和S2-sEVs（图1）。
图1：TFF相结合SEC系统从HucMSCs中分刘海离和定量分析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，首先使用蛋白酶组学分析。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2：俩个sEVs亚群的胆固醇质组学探讨
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对血上皮细胞繁衍和巨噬血上皮细胞极化的之间的关系干预
鉴于多个sEVs亚群的的不同于的过飞机安检物组建，科学研究进一歩分用哪几种的不同于的分子量的S1-sEVs或S2-sEVs教育培养3T3神经元与此同时 用脂多糖（LPS）净化处理小鼠骨髓来源于的巨噬神经元（BMDMs）。最终会发现S1-sEVs和S2-sEVs对神经元种植和裂开传输率的表现出的不同于的的影响到，与此同时对巨噬神经元极化的本事的存在区别（图4a-p）。
图4：S1-sEVs和S2-sEVs对细胞系核分裂繁殖和巨噬细胞系核极化的对比分析自我调节
04、S1-sEVs和S2-sEVs放前肢坏死中的之间的关系上下调整
MSC及ip产业的sEVs经过有助于新血官的达成之后肢坏死根治中被诸多新闻，为了更好地检查S1-sEVs和S2-sEVs对血官制成和坏死组织安排净化利用的影响力，经过一侧股主动脉结扎制定了小鼠后肢坏死类别。后果显示与S1-sEVs相比之下，S2-sEVs展现出有远见的促血官制成性，促使坏死引导伤害后后肢迅速的基本清理和净化利用（图5a-o）。
图5：S1-sEVs和S2-sEVs对后肢缺血性的不一样手术治疗作用
05、S1-sEVs和S2-sEVs在肤色创口康复中的影响
MSC和衍化的sEV主要是因为在做手术、手术创伤面积比较小、烧伤或糖尿病的风险肤色图片疾病带来的肤色图片创口康复中的用而被多方面探析。考虑到了解区分的sEVs亚群对肤色图片创口康复的影向，本探析保持一堆个更具深部2度烧伤的大鼠模型工具。报告单取决于S2-sEVs完成对糖酵解的主动性影向对肤色图片创口康复行为 出至关有利于的影向（图6a-p）。
图6：S1-sEVs和S2-sEVs对皮夫伤疤康复的与众不同会影响
06、S1-sEVs和S2-sEVs对DSS引诱的直肠炎的不一样控制作用
作著找到S1-sEVs和S2-sEVs对巨噬内部化学性质的对比分析调试后，已经在小鼠小肠炎对模型中监测我们的免役调试模块。报告阐释了S1-sEVs诊治DSS诱惑的小肠炎的特女性朋友（图7a-s）。
图7：S1-sEVs和S2-sEVs对皮肤好创口消退的有所差异决定
07、sEVs两大亚群中生物学发生的相互影响调节作用
ESCRT依耐症性路径和非ESCRT性路径都指导性sEV的生态学产生。在一项探讨中，写作者察觉了sEVs标准物在S1-sEVs和S2-sEVs中的差别传达。EGFR是有趣内吞路径中已组建的HGS底物，我以为在S1-sEVs和S2-sEVs中所是可以关察到EGF蛋白质，但在S1-sEVs中EGFR泛素化级别要高得多，HGS在将泛素化货品加以引导到S1-sEVs中起要点效果，进行整合HGS敲除人体细胞系察觉HGS的欠缺介导S1-sEVs的生态学产生显著减低，但对S2-sEVs的产生基本上就没有反应，发现S1-sEVs和S2-sEVs进行不一的调试原则排泄，分别为又称ESCRT依耐症性和ESCRT非依耐症性路径（图8a-t）。
图8：sEVs的二个亚群当中生物工程进行的不同调理
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。利用蛋白酶组学，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亚群的微生物结合信任于的不同的细胞核内经过
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！
参看文章：
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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