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。
英语网站标题：Distinct molecular properties and functions of small EV subpopulations isolated from human umbilical cord MSCs using tangential flow filtration combined with size exclusion chromatography
发表论文刊物：Journal of Extracellular Vesicles
干扰系数：15.5
刊登时期：2024.12.7
我基层单位：南京医科大学
组学的技术：miRNA测序、球蛋白组学（拜谱微生物提高）
调查村料：外泌体
探究路线图：
一、探索但是
01、利用将TFF与SEC平台相通过来分离处理sEVs亚群和HucMSCs
为着达成比较适合临床药学应用软件的MSC-sEVs的大数量的生产，做者用到一种将TFF与SEC相运用的的方式，从HucMSCs的条件的内部培养液中分头离和纯化sEVs。经由核苷酸质痕印、NTA定量分析、纳流内部术的毕竟表示提取的两人人峰也许 象征着了sEVs的两人人各个亚群。做者将分属于这两人人基线的sEVs亚群各自名称为S1-sEVs和S2-sEVs（图1）。
图1：TFF组合SEC机系统从HucMSCs中分头离和表现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：这两个sEVs亚群的球胆固醇组学分折
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3：两大sEVs亚群的miRNA谱
03、S1-sEVs和S2-sEVs对上皮细胞膜繁殖和巨噬上皮细胞膜极化的对比分析监测
应用场景俩个sEVs亚群的不相同带上物形成，科学研究进十步分用五种不相同药量的S1-sEVs或S2-sEVs提升3T3内部系还有用脂多糖（LPS）工作小鼠骨髓特征的巨噬内部系（BMDMs）。最终出现 S1-sEVs和S2-sEVs对内部系繁殖和裂变传输速率表現出不相同的危害，还有对巨噬内部系极化的业务能力出现差别的（图4a-p）。
图4：S1-sEVs和S2-sEVs对体细胞系繁殖和巨噬体细胞系极化的性别差异监测
04、S1-sEVs和S2-sEVs朝后肢坏死中的异同可以调节
MSC简答产生的sEVs可以在提高新血官的转变成前边肢坏死制疗中被大范围有关报道，因为分析S1-sEVs和S2-sEVs对血官自动生成二维码和坏死企业可机体再生的影向，可以在单边股动脉动脉结扎确立了小鼠后肢坏死建模方法。引发证明与S1-sEVs相对，S2-sEVs行为出优越的促血官自动生成二维码的特点，引发坏死分析破损后后肢快速的完整修复手机和可机体再生（图5a-o）。
图5：S1-sEVs和S2-sEVs对后肢坏死的各个方法郊果
05、S1-sEVs和S2-sEVs在造成 小伤口长好中的的作用
MSC举例衍化的sEV其有在治疗、周围神经损伤、烧伤或心脏病妇科疾病引致的新脸部面部皮肤创口结痂修复中的效用而被广深入分析。因为检查溶合的sEVs亚群对新脸部面部皮肤创口结痂修复的引响到，本深入分析建立起了了个体现了深部2度烧伤的大鼠对模型。后果呈现S2-sEVs使用对糖酵解的关键引响到对新脸部面部皮肤创口结痂修复表現出更加有益于的引响到（图6a-p）。
图6：S1-sEVs和S2-sEVs对皮肤好伤口发炎伤口愈合的有差异会影响
06、S1-sEVs和S2-sEVs对DSS引导的直肠炎的各种不同开展视觉效果
我感觉S1-sEVs和S2-sEVs对巨噬細胞旋光性的不一致性调结器此后，随时在小鼠小肠炎对模型中分析它的抗体调结器性能。报告阐释了S1-sEVs手术治疗DSS诱导型的小肠炎的特男人（图7a-s）。
图7：S1-sEVs和S2-sEVs对皮膚伤口处长好的多种应响
07、sEVs两只亚群中动物产生的的差异国家宏观调控
ESCRT根据性路线和非ESCRT性路线都指导意见sEV的生物工程体时有突发。在这些探讨中，小说拜谱生物出现 了sEVs标示物在S1-sEVs和S2-sEVs中的区别表达方式。EGFR是經典内吞路线中已创建的HGS底物，即使在S1-sEVs和S2-sEVs怡水园可不可以观擦到EGF核蛋白，但在S1-sEVs中EGFR泛素化水准要高得多，HGS在将泛素化货物运输引流到S1-sEVs中起关键所在目的，在引入HGS敲除细胞膜系出现 HGS的缺乏诱惑S1-sEVs的生物工程体时有突发明显的提高，但对S2-sEVs的造成近乎不导致，表述S1-sEVs和S2-sEVs在不一的改善工作机制排泌，分辨统称ESCRT根据性和ESCRT非根据性路线（图8a-t）。
图8：sEVs的三个亚群当中生态学发现的差异性调高
二、论文总结
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。利用淀粉酶组学，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亚群的生物制品合并依耐于其他的受损细胞内路线
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血清组学检测分析服务，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！
学习文献资料：
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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