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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淀粉酶组学拜谱生物。
因为标题文字：Distinct molecular properties and functions of small EV subpopulations isolated from human umbilical cord MSCs using tangential flow filtration combined with size exclusion chromatography
投稿刊物：Journal of Extracellular Vesicles
干扰指数：15.5
先生发表耗时：2024.12.7
创作者工作单位：南京医科大学
组学技術：miRNA测序、血清组学（拜谱生物技术给予）
探讨装修材料：外泌体
论述交通路线：
一、调查报告单
01、根据将TFF与SEC体统相组合来破乳sEVs亚群和HucMSCs
方便推动非常适合临床上软件应用的MSC-sEVs的大建设规模制造，原笔者主要采用半个种将TFF与SEC相搭配的方式方法，从HucMSCs的条件教育组织细胞培养液中离和纯化sEVs。能够 球核苷酸印记、NTA研究、纳流组织细胞术的数据得出结论剥离的两位峰概率代表性了sEVs的两位各种不同亚群。原笔者将应对于这两位阀值的sEVs亚群分辨重命名为S1-sEVs和S2-sEVs（图1）。
图1：TFF相结合SEC设备从HucMSCs中离和表现sEVs亚群
02、MSC-sEVs亚群的定性分析
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，首先使用血清组学分析。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：几个sEVs亚群的核核苷酸组学定性分析
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3：两只sEVs亚群的miRNA谱
03、S1-sEVs和S2-sEVs对受损细胞核增值能力和巨噬受损细胞核极化的文化差异政策调控
特征提取2个sEVs亚群的不一样随带物构成的，研究方案进两步分用3种不一样服用量的S1-sEVs或S2-sEVs养育3T3血血体细胞核因此用脂多糖（LPS）整理小鼠骨髓源于的巨噬血血体细胞核（BMDMs）。的结果得知S1-sEVs和S2-sEVs对血血体细胞核萌发和瓦解数率现象出不一样的影晌，因此对巨噬血血体细胞核极化的作用会出现区别（图4a-p）。
图4：S1-sEVs和S2-sEVs对内部系分裂繁殖和巨噬内部系极化的差距调整
04、S1-sEVs和S2-sEVs之后肢梗死中的差异化的调节
MSC名词解释研究的sEVs使用提高网站新微血官壁的组成前边肢脑供血不足治愈中被大量媒体报道，想要根据观察S1-sEVs和S2-sEVs对微血官壁生产和脑供血不足公司降解的决定，使用偏侧股动脉血官结扎加入了小鼠后肢脑供血不足模式化。后果表面与S1-sEVs较之，S2-sEVs的表现出好的促微血官壁生产特征，诱发脑供血不足促进受伤后后肢飞速齐全休复和降解（图5a-o）。
图5：S1-sEVs和S2-sEVs对后肢坏死的区别手术治疗功效
05、S1-sEVs和S2-sEVs在皮小伤口修复中的用处
MSC举例双重性的sEV以自身的在内窥镜手术、脱套伤、烧伤或心脏病疾患给予的白色脸部皮肤吧创伤痊愈中的做用而被相对广泛理论研究分析。要关注剥离 的sEVs亚群对白色脸部皮肤吧创伤痊愈的直接影晌，本理论研究分析建设了一大个有深部2度烧伤的大鼠类别。结局表面S2-sEVs利用对糖酵解的更好地直接影晌对白色脸部皮肤吧创伤痊愈表現出相对有利的直接影晌（图6a-p）。
图6：S1-sEVs和S2-sEVs对新皮肤患处痊愈的不一会影响
06、S1-sEVs和S2-sEVs对DSS成脂的直肠炎的差异控制效用
写作者发掘S1-sEVs和S2-sEVs对巨噬体细胞电性的的差异调低过后，立即在小鼠直肠炎实体模型中分析评估它的免疫系统调低职能。成果呈现了S1-sEVs进行治疗DSS引发的直肠炎的非特异朋友（图7a-s）。
图7：S1-sEVs和S2-sEVs对肤质伤口结痂俞合的不同的损害
07、sEVs3个亚群中生物工程发生的距离改善
ESCRT依赖感感症性路线和非ESCRT性路线都建议sEV的动物制品引发。在任何研究探讨中，著者得知了sEVs图标物在S1-sEVs和S2-sEVs中的不同于之处理解。EGFR是经典之作内吞路线中已勾勒的HGS底物，一直以来在S1-sEVs和S2-sEVs里都能够 查看到EGF淀粉酶，但在S1-sEVs中EGFR泛素化横向要高得多，HGS在将泛素化运输引领到S1-sEVs中起重要性功能，可以使用勾勒HGS敲除体细胞系得知HGS的欠缺成脂S1-sEVs的动物制品引发明显变少，但对S2-sEVs的会产生可以说没得影晌，证明S1-sEVs和S2-sEVs可以使用不同于的缓解规则的代谢，分別称做ESCRT依赖感感症性和ESCRT非依赖感感症性路线（图8a-t）。
图8：sEVs的的两个亚群中生物制品有的对比分析调准
二、散文个人总结
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。利用血清组学，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亚群的菌物提炼依赖性于各不相同的细胞膜内前提条件
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质组学检测分析服务，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！
参考使用期刊论文：
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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