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。
英语怎么说关键词：Distinct molecular properties and functions of small EV subpopulations isolated from human umbilical cord MSCs using tangential flow filtration combined with size exclusion chromatography
提出中文核心期刊：Journal of Extracellular Vesicles
后果要素：15.5
先生发表日期：2024.12.7
写作者工作单位：南京医科大学
组学技术应用：miRNA测序、核蛋白组学（拜谱菌物给出）
研究探讨资料：外泌体
研究方案路径：
一、设计结杲
01、按照将TFF与SEC软件相根据来溶合sEVs亚群和HucMSCs
方便达到更适合临床实验APP的MSC-sEVs的新一波较加工，笔者进行没事种将TFF与SEC相紧密联系的方式，从HucMSCs的生活条件培养出来基中分头离和纯化sEVs。采用球脂肪酸痕印、NTA讲解、纳流受损细胞术的毕竟发现分开的的俩个峰机会象征着了sEVs的的俩个各种亚群。笔者将表示于这的俩个基线的sEVs亚群区分起名为S1-sEVs和S2-sEVs（图1）。
图1：TFF组合SEC系统从HucMSCs中离和定性分析sEVs亚群
02、MSC-sEVs亚群的定量分析
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：的两个sEVs亚群的蛋清质组学具体分析
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3：三个sEVs亚群的miRNA谱
03、S1-sEVs和S2-sEVs对受损受损细胞繁殖和巨噬受损受损细胞极化的性别差异国家宏观调控
针对5个sEVs亚群的的与众其他带入物结构，研究探讨进一大步分用三大的与众其他含量的S1-sEVs或S2-sEVs塑造3T3受损血血细胞核从而 用脂多糖（LPS）加工小鼠骨髓特征的巨噬受损血血细胞核（BMDMs）。效果会发现S1-sEVs和S2-sEVs对受损血血细胞核种植和裂变时延行为出的与众其他的反应，从而对巨噬受损血血细胞核极化的技能产生差异化（图4a-p）。
图4：S1-sEVs和S2-sEVs对组织细胞系增值能力和巨噬组织细胞系极化的对比分析国家宏观调控
04、S1-sEVs和S2-sEVs朝后肢脑供血不足中的之间的关系的调节
MSC非常衍生产品的sEVs经由加速新主动脉动脉壁的进行后面肢动脉壁痉挛中药治疗中被比较广泛通讯报道，为了能让查看S1-sEVs和S2-sEVs对主动脉动脉壁添加和动脉壁痉挛集体机体净化的作用，经由一侧股主动脉结扎搭建了小鼠后肢动脉壁痉挛类别。结论证实与S1-sEVs相较，S2-sEVs表演出桌越的促主动脉动脉壁添加特质，造成 动脉壁痉挛引诱神经损伤后后肢快彻底清理和机体净化（图5a-o）。
图5：S1-sEVs和S2-sEVs对后肢脑供血不足的不一样方法的效果
05、S1-sEVs和S2-sEVs在皮肤组织创口痊愈中的角色
MSC以及产生的sEV颇为在术、脱套伤、烧伤或血糖值高的疫情使得的肌肤小小伤疤小伤疤修复中的的作用而被广泛的分析。成了观擦分离法的sEVs亚群对肌肤小小伤疤小伤疤修复的不良的影向，本分析创立了一大个享有深部2度烧伤的大鼠模板。后果反映出S2-sEVs借助对糖酵解的积极主动不良的影向对肌肤小小伤疤小伤疤修复特征出比较有益无害的不良的影向（图6a-p）。
图6：S1-sEVs和S2-sEVs对新皮肤创伤伤口修复的有差异 直接影响
06、S1-sEVs和S2-sEVs对DSS引诱的乙状结肠炎的各种疗法效率
小说家感觉S1-sEVs和S2-sEVs对巨噬组织电性的差别调在这之后，仍然在小鼠小肠炎整治中监测它是的抗体调职能。结杲具体分析了S1-sEVs缓解DSS帮助的小肠炎的活性朋友（图7a-s）。
图7：S1-sEVs和S2-sEVs对皮肤组织创口俞合的不一引响
07、sEVs两位亚群中生物工程的发生的不一致性控制
ESCRT依赖症型症性经由和非ESCRT性经由都命令sEV的生物体技术出现。在这一项设计中，我们发掘了sEVs标记物在S1-sEVs和S2-sEVs中的距离表达出来。EGFR是经典英文内吞经由中已创立的HGS底物，既然在S1-sEVs和S2-sEVs中间是可以关注到EGF核蛋白，但在S1-sEVs中EGFR泛素化横向要高得多，HGS在将泛素化产品视情况加以引导到S1-sEVs中起重中之重用，利用构造 HGS敲除血细胞系发掘HGS的丢失诱发S1-sEVs的生物体技术出现显长可以减少，但对S2-sEVs的呈现近乎并没有引响，表述S1-sEVs和S2-sEVs利用有所差异的调整考核机制分泌液，各自通称ESCRT依赖症型症性和ESCRT非依赖症型症性经由（图8a-t）。
图8：sEVs的两位亚群当中生态学发生的异同改善
二、小文章总结
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亚群的生态学合成图片依靠于于其他的体细胞内途经
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淀粉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！
基准学术论文：
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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