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。拜谱生物技术为该研究提供了球蛋白组学拜谱生物。
因为宝贝标题：Distinct molecular properties and functions of small EV subpopulations isolated from human umbilical cord MSCs using tangential flow filtration combined with size exclusion chromatography
先生发表学术期刊：Journal of Extracellular Vesicles
后果细胞：15.5
提出事件：2024.12.7
编辑单位名称：南京医科大学
组学技能：miRNA测序、球蛋白组学（拜谱动物提高）
设计材料：外泌体
探讨路线规划：
一、研发结论
01、用将TFF与SEC程序相整合来隔离sEVs亚群和HucMSCs
为了能够进行是和临床上使用的MSC-sEVs的大产值加工，小说家分为了一大种将TFF与SEC相运用的工艺，从HucMSCs的前提条件培训基中分头离和纯化sEVs。借助核营养素印记、NTA概述、纳流人体细胞术的最终阐明分离出来的一个峰有机会代表人了sEVs的一个不相同亚群。小说家将相对应的于这一个顶值的sEVs亚群主要排序为S1-sEVs和S2-sEVs（图1）。
图1：TFF整合SEC体系从HucMSCs中分刘海离和定性分析sEVs亚群
02、MSC-sEVs亚群的分析方法
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：多个sEVs亚群的血清质组学介绍
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3：5个sEVs亚群的miRNA谱
03、S1-sEVs和S2-sEVs对内部繁衍和巨噬内部极化的地域差异自我调节
鉴于2个sEVs亚群的各个攜帶物组合成，深入分析进一点分用以下几种各个含量的S1-sEVs或S2-sEVs提升3T3内部各类用脂多糖（LPS）整理小鼠骨髓因素的巨噬内部（BMDMs）。结局发现了S1-sEVs和S2-sEVs对内部生长的和分列速率单位现象出各个的影响力，但会对巨噬内部极化的工作能力存有地域差异（图4a-p）。
图4：S1-sEVs和S2-sEVs对細胞核分裂繁殖和巨噬細胞核极化的区别房产调控
04、S1-sEVs和S2-sEVs之后肢血管痉挛中的区别调节器
MSC简答具象化的sEVs用推动新动静脉的创建朝后肢梗死治療中被广泛应用报导，只为关察S1-sEVs和S2-sEVs对动静脉提取和梗死组织结构降解的影晌，用右侧股冠状动脉结扎创建了小鼠后肢梗死模型工具。报告发现与S1-sEVs相对于，S2-sEVs情况出优异的促动静脉提取的特点，从而导致梗死诱骗影响后后肢如何快速是清理和降解（图5a-o）。
图5：S1-sEVs和S2-sEVs对后肢血管痉挛的有差异 疗法疗效
05、S1-sEVs和S2-sEVs在皮肤特效伤口发炎康复中的做用
MSC简答衍生品的sEV主要是因为在整形、患处、烧伤或心脏病肠道疾病引发的的造成 吧患处修复中的用途而被多方面探讨。为着采用观察转移的sEVs亚群对造成 吧患处修复的影向，本探讨实现好几个个兼备深部2度烧伤的大鼠仿真模型。报告取决于S2-sEVs采用对糖酵解的积极进取影向对造成 吧患处修复行为 出比较有利的影向（图6a-p）。
图6：S1-sEVs和S2-sEVs对新皮肤伤口的修复的修复的与众不同损害
06、S1-sEVs和S2-sEVs对DSS帮助的小肠炎的有所不同改善成效
作家发觉S1-sEVs和S2-sEVs对巨噬癌细胞导电性的相互影响调接器后来，再继续在小鼠直肠炎建模 中评定我们的免疫力调接器技能。的结果证明了S1-sEVs治疗方法DSS帮助的直肠炎的特异形（图7a-s）。
图7：S1-sEVs和S2-sEVs对造成 患处俞合的不同于会影响
07、sEVs两亚群中菌物出现的对比分析调空
ESCRT依靠性经过和非ESCRT性经过都指导意见sEV的怪物出现。在这一分析中，做者表述了sEVs标志的意思物在S1-sEVs和S2-sEVs中的差别表达方式。EGFR是经典英文内吞经过中已组建的HGS底物，虽然在S1-sEVs和S2-sEVs过程都还可以观察分析到EGF血清，但在S1-sEVs中EGFR泛素化水平方向要高得多，HGS在将泛素化产品引导系统到S1-sEVs中起至关重要用，根据搭配HGS敲除血细胞系表述HGS的低下分析S1-sEVs的怪物出现显著缩短，但对S2-sEVs的形成可以说都没有不良影响，表述S1-sEVs和S2-sEVs根据与众不同的调控新机制排出，分辨称呼ESCRT依靠性和ESCRT非依靠性经过（图8a-t）。
图8：sEVs的两大亚群中动物发生的的地域差异自动调节
二、小文章工作小结
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。利用核蛋白组学，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亚群的生物学获得依靠于多种的细胞系内手段
三、拜谱总结
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球蛋白组学检测分析服务，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！
参考资料论文：
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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