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。拜谱生物学为该研究提供了血清组学拜谱生物。
英语翻译版头：Distinct molecular properties and functions of small EV subpopulations isolated from human umbilical cord MSCs using tangential flow filtration combined with size exclusion chromatography
说出杂志期刊：Journal of Extracellular Vesicles
损害细胞因子：15.5
刊出耗时：2024.12.7
作家计量单位：南京医科大学
组学技艺：miRNA测序、核蛋白组学（拜谱微生物保证）
研究分析文件：外泌体
研究方案路线地图：
一、论述可是
01、凭借将TFF与SEC软件相运用来离心分离sEVs亚群和HucMSCs
从而实现目标适宜临床医学应用软件的MSC-sEVs的广泛较生产加工，我们适用了种将TFF与SEC相紧密结合的方案，从HucMSCs的前提条件陪养基中分发型离和纯化sEVs。按照淀粉酶质痕印、NTA讲解、纳流血细胞术的最终结果体现了溶合的两只峰将会代理了sEVs的两只有差异 亚群。我们将分属于这两只阀值的sEVs亚群都排序为S1-sEVs和S2-sEVs（图1）。
图1：TFF配合SEC设计从HucMSCs中分头离和表现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2：两人sEVs亚群的蛋白酶质组学浅析
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：的两个sEVs亚群的miRNA谱
03、S1-sEVs和S2-sEVs对肿瘤細胞增值能力和巨噬肿瘤細胞极化的不同调空
应用场景这两个sEVs亚群的与众有对比带上物构造，科学研究进第一步分用三种类型与众有对比药量的S1-sEVs或S2-sEVs培训3T3组织以其用脂多糖（LPS）办理小鼠骨髓源于的巨噬组织（BMDMs）。最后显示S1-sEVs和S2-sEVs对组织种子发芽和分列波特率情况出与众有对比的干扰，因此对巨噬组织极化的学习能力留存对比（图4a-p）。
图4：S1-sEVs和S2-sEVs对受损细胞核繁殖和巨噬受损细胞核极化的不一致性干预
04、S1-sEVs和S2-sEVs放前肢血管痉挛中的的差异调接
MSC以及其双重性的sEVs采用加快新冠状动脉的变成前边肢血液痉挛性调理中被范围广有关报道，考虑到查看S1-sEVs和S2-sEVs对冠状动脉转换成二维码和血液痉挛性组织机构回收利用的引响，采用单边股冠状动脉结扎搭建了小鼠后肢血液痉挛性模式。的结果表面与S1-sEVs不同之处，S2-sEVs表现形式出优异的促冠状动脉转换成二维码特征参数，造成 血液痉挛性分析磨损后后肢更快根本恢复和回收利用（图5a-o）。
图5：S1-sEVs和S2-sEVs对后肢缺血性的各种不同中药治疗结果
05、S1-sEVs和S2-sEVs在皮肤吧创伤消退中的使用
MSC十分并衍生的sEV而致在治疗、手术创伤面积比较小、烧伤或尿毒症肌肤疾病出现的肌肤创伤手术小伤口康复中的意义而被很广科研。为着观测隔离的sEVs亚群对肌肤创伤手术小伤口康复的反应，本科研建立起了一大个具深部2度烧伤的大鼠仿真模型。后果阐明S2-sEVs完成对糖酵解的积极向上反应对肌肤创伤手术小伤口康复成绩出是有益无害的反应（图6a-p）。
图6：S1-sEVs和S2-sEVs对新皮肤小伤口修复的区别会影响
06、S1-sEVs和S2-sEVs对DSS促进的直肠炎的各种不同诊疗体验
作家发觉S1-sEVs和S2-sEVs对巨噬上皮细胞电性的差异形调理后来，不断在小鼠小肠炎整治中考核这些食品的抗体调理工作。报告单表明了S1-sEVs中药治疗DSS引诱的小肠炎的特异形（图7a-s）。
图7：S1-sEVs和S2-sEVs对皮肤吧伤口结痂伤口修复的各不相同会影响
07、sEVs三个亚群中微生物的发生的差距自我调节
ESCRT信任性途经和非ESCRT性途经都考核评价sEV的菌物工程产生了。在仅仅实验中，小编得知了sEVs标签物在S1-sEVs和S2-sEVs中的对比分析表达出来。EGFR是经曲内吞途经中已形成的HGS底物，哪怕在S1-sEVs和S2-sEVs中所不错观看到EGF球蛋白，但在S1-sEVs中EGFR泛素化技术要高得多，HGS在将泛素化产品修复系统到S1-sEVs中起关键的的功效，凭借在校园营销推广活动的环节之中所构建HGS敲除细胞核系得知HGS的缺损诱惑S1-sEVs的菌物工程产生了显大降低，但对S2-sEVs的产生了近乎还没有应响，是因为S1-sEVs和S2-sEVs凭借各不相同的调试规则的代谢，分別被称为ESCRT信任性和ESCRT非信任性途经（图8a-t）。
图8：sEVs的这两个亚群内生态学发现的不同之处调高
二、稿件个人心得体会
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。利用球蛋白组学，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亚群的生物体结合有赖于于与众不同的神经元内路线
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蛋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！
参阅文献综述：
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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