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。拜谱海洋生物为该研究提供了蛋白酶组学拜谱生物。
英文翻译副标题：Distinct molecular properties and functions of small EV subpopulations isolated from human umbilical cord MSCs using tangential flow filtration combined with size exclusion chromatography
刊发期刊论文：Journal of Extracellular Vesicles
不良影响系数：15.5
发稿时期：2024.12.7
写作者组织：南京医科大学
组学技术性：miRNA测序、蛋白质组学（拜谱生物工程具备）
科研村料：外泌体
论述途径：
一、实验报告单
01、实现将TFF与SEC操作系统结合实际来分离处理sEVs亚群和HucMSCs
考虑到实现目标满足临床试验APP的MSC-sEVs的大企业规模产量，著者使用没事种将TFF与SEC相运用的的方法，从HucMSCs的因素培植基中分刘海离和纯化sEVs。能够 淀粉酶质印痕、NTA概述、纳流内部术的报告单取决于脱离的这3个峰有机会主要了sEVs的这3个各种亚群。著者将相对于这这3个基线的sEVs亚群分辨起名为S1-sEVs和S2-sEVs（图1）。
图1：TFF搭配SEC系统软件从HucMSCs中分头离和研究方法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：多个sEVs亚群的蛋白酶质组学了解
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对细胞核膜繁衍和巨噬细胞核膜极化的相互影响控制
源于好几个sEVs亚群的各不相同带入物分为，研发进1步分用以下几种各不相同残留量的S1-sEVs或S2-sEVs培养出3T3受损生殖细胞膜核而且 用脂多糖（LPS）办理小鼠骨髓源的巨噬受损生殖细胞膜核（BMDMs）。最后看到S1-sEVs和S2-sEVs对受损生殖细胞膜核繁殖和分裂主义带宽行为出各不相同的的影响，而且对巨噬受损生殖细胞膜核极化的工作能力存有不一致性（图4a-p）。
图4：S1-sEVs和S2-sEVs对组织神经细胞分裂繁殖和巨噬组织神经细胞极化的对比管控
04、S1-sEVs和S2-sEVs之后肢血管痉挛中的差别调接
MSC基本衍生物的sEVs确认带动新动静脉的形成了放前肢脑供血不足性性手术治疗中被广泛的有关资料，成了观测S1-sEVs和S2-sEVs对动静脉添加和脑供血不足性性团队粉碎的危害，确认偏侧股大动脉结扎构建了小鼠后肢脑供血不足性性3d模型。效果取决于与S1-sEVs比起来，S2-sEVs具体表现出优质的促动静脉添加特征参数，产生脑供血不足性性成脂破损后后肢最快齐全恢复和粉碎（图5a-o）。
图5：S1-sEVs和S2-sEVs对后肢缺血性的不一疗法成效
05、S1-sEVs和S2-sEVs在造成 创口结疤中的影响
MSC以至于产生的sEV因为本身在内窥镜手术、受损、烧伤或痛风疫情吸引的皮患处痊愈中的用而被大量科学科学研究。为了让观查隔离的sEVs亚群对皮患处痊愈的引响，本科学科学研究加入没事个有深部2度烧伤的大鼠模型工具。结杲是因为S2-sEVs用对糖酵解的良好引响对皮患处痊愈成绩出十分有好处的引响（图6a-p）。
图6：S1-sEVs和S2-sEVs对肤质刀口伤口愈合的有差异应响
06、S1-sEVs和S2-sEVs对DSS引诱的直肠炎的其他改善目的
原作者感觉S1-sEVs和S2-sEVs对巨噬人体细胞导电性的不同之处可以自动调节后会，已经在小鼠小肠炎三维模型中评估方法植物的根的免役可以自动调节工作。结果显示论述了S1-sEVs手术治疗DSS诱骗的小肠炎的炎症因子朋友（图7a-s）。
图7：S1-sEVs和S2-sEVs对造成 小伤口康复的不一应响
07、sEVs几个亚群中怪物会出现的相互影响改善
ESCRT信任性路经和非ESCRT性路经都命令sEV的微怪物造成。在这些分析中，创作者得知了sEVs标制物在S1-sEVs和S2-sEVs中的差异化展现。EGFR是经典爱情内吞路经中已树立的HGS底物，或许在S1-sEVs和S2-sEVs中均就可以观查到EGF球蛋白，但在S1-sEVs中EGFR泛素化品质要高得多，HGS在将泛素化货品正确引导到S1-sEVs中起要点功能，按照整合HGS敲除細胞系得知HGS的不全引导S1-sEVs的微怪物造成显得抑制，但对S2-sEVs的存在可以说不会后果，证明S1-sEVs和S2-sEVs按照不一的缓解共识机制的分泌，区分喻为ESCRT信任性和ESCRT非信任性路经（图8a-t）。
图8：sEVs的几个亚群两者之间菌物有的不一致性上下调整
二、经典文章工作小结
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亚群的生物学合并信任于与众不同的内部内方式
三、拜谱工作小结
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！
参看论文资料：
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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