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血清组学拜谱生物。
英文音标大标题：Distinct molecular properties and functions of small EV subpopulations isolated from human umbilical cord MSCs using tangential flow filtration combined with size exclusion chromatography
展现期刊杂志：Journal of Extracellular Vesicles
干扰因素：15.5
提出耗时：2024.12.7
我的单位：南京医科大学
组学技术水平：miRNA测序、蛋白酶组学（拜谱生物工程给予）
研发食材：外泌体
实验行车路线：
一、科学研究结杲
01、在将TFF与SEC控制系统相搭配来溶合sEVs亚群和HucMSCs
为了能让实现了比较合适医学操作的MSC-sEVs的大人数产出，我用到一种将TFF与SEC相使用的技术，从HucMSCs的具体条件养育基中离和纯化sEVs。使用球蛋白印痕、NTA探讨、纳流細胞术的导致表达区分的2个峰可能性代理了sEVs的2个区别亚群。我将相匹配于这2个峰峰值的sEVs亚群差别被命名为S1-sEVs和S2-sEVs（图1）。
图1：TFF整合SEC软件系统从HucMSCs中分发型离和分析方法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2：两人sEVs亚群的淀粉酶质组学进行分析
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3：两人sEVs亚群的miRNA谱
03、S1-sEVs和S2-sEVs对上皮细胞系繁殖和巨噬上皮细胞系极化的对比监测
体系结构两根sEVs亚群的有差异化随身携带物组合而成，钻研更深层次的骤分用哪几种有差异化用药量的S1-sEVs或S2-sEVs教育培养3T3肿瘤受损组织細胞及及用脂多糖（LPS）整理小鼠骨髓源于的巨噬肿瘤受损组织細胞（BMDMs）。然而出现S1-sEVs和S2-sEVs对肿瘤受损组织細胞的生长和分列波特率具体表现出有差异化的损害，然而对巨噬肿瘤受损组织細胞极化的功能存在的差异化（图4a-p）。
图4：S1-sEVs和S2-sEVs对受损细胞膜繁衍和巨噬受损细胞膜极化的差距政策调控
04、S1-sEVs和S2-sEVs放前肢缺血性中的一定的差异调整
MSC简答研究的sEVs采用加速新动静脉的养成前边肢毛细血栓痉挛治療中被广新闻报导，为关察S1-sEVs和S2-sEVs对动静脉转化成和毛细血栓痉挛组织结构再造的应响，采用偏侧股血栓结扎制定了小鼠后肢毛细血栓痉挛实体模型。最后显示与S1-sEVs相对，S2-sEVs症状出桌越的促动静脉转化成属性，造成毛细血栓痉挛引发损坏后后肢如何快速充分消除和再造（图5a-o）。
图5：S1-sEVs和S2-sEVs对后肢坏死的各种不同根治实际效果
05、S1-sEVs和S2-sEVs在肌肤伤疤消退中的功效
MSC举例理论探究的sEV以其在近视手术、外伤、烧伤或高血糖症状造成的的肤质吧创口康复中的用处而被诸多理论探究。为了能够关察脱离的sEVs亚群对肤质吧创口康复的关系，本理论探究创建没事个体现了深部2度烧伤的大鼠3d模型。結果意味着S2-sEVs经过对糖酵解的主动关系对肤质吧创口康复现象出相当非常有利的关系（图6a-p）。
图6：S1-sEVs和S2-sEVs对皮夫手术伤口消退的不一样的干扰
06、S1-sEVs和S2-sEVs对DSS诱骗的直肠炎的区别治愈治疗效果
编辑知道S1-sEVs和S2-sEVs对巨噬神经细胞电性的异同调此后，依然在小鼠直肠炎模形中评估报告格式想一想的免疫性调功能键。报告单论述了S1-sEVs根治DSS诱发的直肠炎的非特异聊天（图7a-s）。
图7：S1-sEVs和S2-sEVs对脸部皮肤伤口的修复的修复的不一印象
07、sEVs二个亚群中生物制品发现的不一致性改善
ESCRT依耐性手段和非ESCRT性手段都指点sEV的海洋怪物看到。在这种理论研究中，小说家看到了sEVs标志图案物在S1-sEVs和S2-sEVs中的一定的差异展示。EGFR是经典传奇内吞手段中已建立起的HGS底物，虽然在S1-sEVs和S2-sEVs怡水园能够观擦到EGF淀粉酶，但在S1-sEVs中EGFR泛素化含量要高得多，HGS在将泛素化货件促进到S1-sEVs中起至关重要做用，实现倡导HGS敲除人体细胞系看到HGS的缺损促进S1-sEVs的海洋怪物看到显得下降，但对S2-sEVs的行成可以说不危害，认为S1-sEVs和S2-sEVs实现有差异的调低系统代谢，分离誉为ESCRT依耐性和ESCRT非依耐性手段（图8a-t）。
图8：sEVs的两大亚群彼此怪物引发的不一致性调节器
二、优秀文章个人心得体会
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亚群的生物制品聚合依赖症于的不同的细胞系内前提条件
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淀粉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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