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。拜谱生物体为该研究提供了淀粉酶组学拜谱生物。
因为大标题：Distinct molecular properties and functions of small EV subpopulations isolated from human umbilical cord MSCs using tangential flow filtration combined with size exclusion chromatography
刊登学术期刊：Journal of Extracellular Vesicles
作用要素：15.5
发稿时间间隔：2024.12.7
著者基层单位：南京医科大学
组学能力：miRNA测序、血清组学（拜谱菌物出示）
研究分析文件：外泌体
科学研究路线地图：
一、分析最后
01、能够 将TFF与SEC系统相运用来破乳sEVs亚群和HucMSCs
要想保证适监床利用的MSC-sEVs的大企业规模工作，我们应用了种将TFF与SEC相融入的策略，从HucMSCs的状况教育培养基的配制中离和纯化sEVs。在核胆固醇痕印、NTA研究分析、纳流组织细胞术的毕竟表面分离法的两大峰将代表会了sEVs的两大不一样亚群。我们将相匹配于这两大顶值的sEVs亚群主要排序为S1-sEVs和S2-sEVs（图1）。
图1：TFF组合SEC系统的从HucMSCs中离和定量分析sEVs亚群
02、MSC-sEVs亚群的表现
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，首先使用蛋白酶组学分析。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2：三个sEVs亚群的血清质组学浅析
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：好几个sEVs亚群的miRNA谱
03、S1-sEVs和S2-sEVs对人体细胞核分裂繁殖和巨噬人体细胞核极化的一定的差异干预
科学研究背景二个sEVs亚群的各个挟带物包含，科学研究进这一步分用四种各个用量的S1-sEVs或S2-sEVs激发3T3上皮血癌细胞系相应用脂多糖（LPS）清理小鼠骨髓渠道的巨噬上皮血癌细胞系（BMDMs）。结果显示表明S1-sEVs和S2-sEVs对上皮血癌细胞系生長和分化传输速率主要表现出各个的作用，还有对巨噬上皮血癌细胞系极化的学习能力留存地域差异（图4a-p）。
图4：S1-sEVs和S2-sEVs对神经元繁殖和巨噬神经元极化的差异性干预
04、S1-sEVs和S2-sEVs放前肢脑供血不足中的地域差异设定
MSC举例研究的sEVs实现促进会新冠脉冠脉的达成放前肢坏死控制中被广泛的通讯稿，关键在于了解S1-sEVs和S2-sEVs对冠脉冠脉形成和坏死结构降解的的影响，实现偏侧股冠脉结扎建造了小鼠后肢坏死模式化。結果意味着与S1-sEVs相对比，S2-sEVs行为 出有远见的促冠脉冠脉形成性质，导致坏死引诱拉伤后后肢最快全清理和降解（图5a-o）。
图5：S1-sEVs和S2-sEVs对后肢梗死的的不同治疗方法实际效果
05、S1-sEVs和S2-sEVs在皮肤吧刀口伤口愈合中的角色
MSC十分衍生物的sEV其有在小手术、创伤处、烧伤或痛风发病引致的皮夫创伤处俞合中的使用而被广泛的科研。为了能洞察分析分开的sEVs亚群对皮夫创伤处俞合的关系，本科研树立新一个有着深部2度烧伤的大鼠仿真模型。报告阐明S2-sEVs使用对糖酵解的主动关系对皮夫创伤处俞合现象出尤其非常有益的关系（图6a-p）。
图6：S1-sEVs和S2-sEVs对皮夫伤口长好长好的有所差异决定
06、S1-sEVs和S2-sEVs对DSS诱导型的直肠炎的差异医治体验
著者遇到S1-sEVs和S2-sEVs对巨噬组织细胞导电性的不同调低以后，随时在小鼠乙状直肠炎模板中评价这些食品的免疫系统调低功能模块。然而蕴含了S1-sEVs疗法DSS成脂的乙状直肠炎的特异形（图7a-s）。
图7：S1-sEVs和S2-sEVs对肤质刀口消退的不相同引响
07、sEVs的两个亚群中怪物形成的之间的关系调整
ESCRT依赖感型感性行业和非ESCRT性行业都具体指导sEV的海洋生物工程会出现。在这一项钻研中，作著会显示了sEVs标识物在S1-sEVs和S2-sEVs中的相互不良影响表示。EGFR是径典内吞行业中已建设的HGS底物，然而在S1-sEVs和S2-sEVs上都也可以看到EGF蛋白酶，但在S1-sEVs中EGFR泛素化的水平要高得多，HGS在将泛素化货品修复系统到S1-sEVs中起重要效应，可以用打造HGS敲除受损细胞系会显示HGS的短缺促进S1-sEVs的海洋生物工程会出现确实不错下降，但对S2-sEVs的导致基本上无不良影响，表示S1-sEVs和S2-sEVs可以用不一的调共识机制分泌出，各是称之为ESCRT依赖感型感性和ESCRT非依赖感型感性行业（图8a-t）。
图8：sEVs的2个亚群间动物时有发生的异同调低
二、新闻稿件个人心得体会
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亚群的生物工程合并依耐于各种的細胞内经由
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核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！
决定性专著：
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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