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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。拜谱菌物为该研究提供了血清组学拜谱生物。
英语翻译主题词：Distinct molecular properties and functions of small EV subpopulations isolated from human umbilical cord MSCs using tangential flow filtration combined with size exclusion chromatography
文章发表杂志：Journal of Extracellular Vesicles
关系因素：15.5
投稿事件：2024.12.7
我们基层单位：南京医科大学
组学水平：miRNA测序、血清组学（拜谱微生物给出）
探究建材：外泌体
实验自驾线路：
一、分析但是
01、用将TFF与SEC设计相构建来分离处理sEVs亚群和HucMSCs
要想实行符合临床药学使用的MSC-sEVs的大的规模生产方式，诗人用于一堆种将TFF与SEC相融合的技术，从HucMSCs的具体条件陪养基中分发型离和纯化sEVs。借助淀粉酶质印刷痕迹、NTA深入分析、纳流血细胞术的的结果发现破乳的二个峰将表达了sEVs的二个不一样亚群。诗人将相对应的于这二个顶值的sEVs亚群分别为起名为S1-sEVs和S2-sEVs（图1）。
图1：TFF联系SEC软件从HucMSCs中分头离和分析方法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，首先使用球蛋白组学分析。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2：两个人sEVs亚群的球高蛋白组学探讨
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对細胞繁衍和巨噬細胞极化的地域差异房产调控
体系结构几个sEVs亚群的各个过飞机安检物组合，研究分析进几步分用四种各个残留量的S1-sEVs或S2-sEVs养育3T3肿瘤神经人体神经细胞各类用脂多糖（LPS）操作小鼠骨髓来源地的巨噬肿瘤神经人体神经细胞（BMDMs）。数据察觉S1-sEVs和S2-sEVs对肿瘤神经人体神经细胞的生长和裂变传输速度行为 出各个的应响，但是对巨噬肿瘤神经人体神经细胞极化的作用出现距离（图4a-p）。
图4：S1-sEVs和S2-sEVs对上皮肿瘤细胞分裂繁殖和巨噬上皮肿瘤细胞极化的文化差异改善
04、S1-sEVs和S2-sEVs后面肢坏死中的差异化控制
MSC非常衍生物的sEVs使用有助于新毛细血液的出现前边肢梗死开展中被广泛应用了解，从而了解S1-sEVs和S2-sEVs对毛细血液转化成和梗死组织化回收利用的影响力，使用偏侧股动脉心血管结扎创建了小鼠后肢梗死模特。结杲说明与S1-sEVs比起来，S2-sEVs的表现出优良的促毛细血液转化成性质，引致梗死帮助损坏后后肢很快齐全修护和回收利用（图5a-o）。
图5：S1-sEVs和S2-sEVs对后肢梗死的各种不同改善效果好
05、S1-sEVs和S2-sEVs在脸部皮肤伤口处伤口愈合中的效应
MSC以及其ip产业的sEV而使在近视手术、周围神经损伤、烧伤或胃癌常见疾病进而引发的皮夫创伤处结疤中的用处而被广泛的实验。成了考察破乳的sEVs亚群对皮夫创伤处结疤的反应，本实验保持新一个具有着深部2度烧伤的大鼠仿真模型。结果显示证实S2-sEVs根据对糖酵解的积极性反应对皮夫创伤处结疤体现出无比有好处的反应（图6a-p）。
图6：S1-sEVs和S2-sEVs对面部皮肤创伤长好的多种关系
06、S1-sEVs和S2-sEVs对DSS成脂的直肠炎的不一样的治疗效率
原作者出现 S1-sEVs和S2-sEVs对巨噬细胞系旋光性的差异化可以缓解过后，再次在小鼠直肠炎建模方法中考核其的天然免疫可以缓解基本功能。后果论述了S1-sEVs开展DSS诱发的直肠炎的炎症因子聊天（图7a-s）。
图7：S1-sEVs和S2-sEVs对造成 创伤的修复的的不同会影响
07、sEVs二个亚群中动物突发的一定的差异房产调控
ESCRT忽略性手段和非ESCRT性手段都指点sEV的海洋海洋生物发觉。在一项实验中，创作者发觉了sEVs标志牌物在S1-sEVs和S2-sEVs中的差异性呈现。EGFR是有趣内吞手段中已树立的HGS底物，我以为在S1-sEVs和S2-sEVs中均可了解到EGF核蛋白，但在S1-sEVs中EGFR泛素化关卡要高得多，HGS在将泛素化出口货物引导系统到S1-sEVs中起核心用途，实现建立HGS敲除癌细胞系发觉HGS的不足介导S1-sEVs的海洋海洋生物发觉有效地缩减，但对S2-sEVs的出现基本上无危害，呈现S1-sEVs和S2-sEVs实现各不相同的上下调整机理外分泌，不同又称ESCRT忽略性和ESCRT非忽略性手段（图8a-t）。
图8：sEVs的两人亚群互相怪物时有发生的差距调高
二、句子总结
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亚群的生物技术获得依懒于有差异 的上皮细胞内渠道
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！
参照论文论文参考文献：
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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