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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。拜谱生物体为该研究提供了蛋白酶组学拜谱生物。
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
刊出中文核心期刊：Journal of Extracellular Vesicles
直接影响系数：15.5
投稿时长：2024.12.7
编辑厂家：南京医科大学
组学能力：miRNA测序、蛋白酶组学（拜谱生物体打造）
设计材质：外泌体
学习规划：
一、调查报告
01、用将TFF与SEC体系相紧密联系来拆分sEVs亚群和HucMSCs
为了更好地控制时候临床医学操作的MSC-sEVs的发现并规模性性出产，小说拜谱生物利用打了个种将TFF与SEC相综合的的方法，从HucMSCs的前提条件培训基中离和纯化sEVs。可以通过血清质痕迹、NTA数据分析、纳流神经细胞术的结果显示表面分离出来的多个峰可能会代表英语了sEVs的多个各不相同亚群。小说拜谱生物将对应于这多个峰峰值的sEVs亚群对应被命名为S1-sEVs和S2-sEVs（图1）。
图1：TFF结合起来SEC设计从HucMSCs中分头离和表现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：好几个sEVs亚群的高蛋白质组学定性分析
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3：两大sEVs亚群的miRNA谱
03、S1-sEVs和S2-sEVs对组织生殖细胞增值和巨噬组织生殖细胞极化的对比调节作用
基本概念二个sEVs亚群的有差别的 的攜帶物组成的，的研究进第一步分用两类有差别的 的药量的S1-sEVs或S2-sEVs养育3T3神经元或是用脂多糖（LPS）治疗小鼠骨髓来自的巨噬神经元（BMDMs）。结论挖掘S1-sEVs和S2-sEVs对神经元产生和裂变数率展示出有差别的 的的损害，还对巨噬神经元极化的业务能力的存在差别的（图4a-p）。
图4：S1-sEVs和S2-sEVs对上皮细胞核繁殖和巨噬上皮细胞核极化的不一致性自我调节
04、S1-sEVs和S2-sEVs放前肢缺血性中的不一致性转换
MSC十分随之出现的sEVs利用加速新主动脉血栓的组成前边肢血栓痉挛控制中被普遍有关报道，是为了关注S1-sEVs和S2-sEVs对主动脉血栓转为和血栓痉挛组织机构恢复的直接影响，利用单边股主动脉结扎建设了小鼠后肢血栓痉挛模形。报告单表面与S1-sEVs优于，S2-sEVs突出表现出非凡的促主动脉血栓转为因素，影响血栓痉挛诱导型受伤后后肢短时间几乎解决和恢复（图5a-o）。
图5：S1-sEVs和S2-sEVs对后肢梗死的与众不同诊治成果
05、S1-sEVs和S2-sEVs在白色皮肤伤口处长好中的效应
MSC及双重性的sEV因为它的在动手术、损伤、烧伤或糖尿病的风险常见疾病造成的的脸部皮肤吧组织创伤发炎俞合中的功用而被广泛应用深入分析。为了能让留意区分的sEVs亚群对脸部皮肤吧组织创伤发炎俞合的反应，本深入分析保持打了个个体现了深部2度烧伤的大鼠建模方法。但是表面S2-sEVs采用对糖酵解的良好反应对脸部皮肤吧组织创伤发炎俞合表达出无比有利的反应（图6a-p）。
图6：S1-sEVs和S2-sEVs对造成 伤口结痂伤口修复的不一引响
06、S1-sEVs和S2-sEVs对DSS介导的直肠炎的不一样的治療体验
小说拜谱生物得知S1-sEVs和S2-sEVs对巨噬细胞膜旋光性的不同之处调低后会，一直在小鼠小肠炎绘图中分析同旁内角的免役调低功能性。最终体现了S1-sEVs中药治疗DSS引发的小肠炎的特喜欢的人（图7a-s）。
图7：S1-sEVs和S2-sEVs对皮肤组织伤疤的修复的区别影响力
07、sEVs的两个亚群中生态学突发的差别的改善
ESCRT依耐性有效方法和非ESCRT性有效方法都指引sEV的生物制品技术遭受。在这些分析中，小说拜谱生物知道了sEVs标志logo物在S1-sEVs和S2-sEVs中的不一致性传达。EGFR是传统内吞有效方法中已形成的HGS底物，其实在S1-sEVs和S2-sEVs过程都不错观擦到EGF蛋白酶，但在S1-sEVs中EGFR泛素化层次要高得多，HGS在将泛素化运输指引到S1-sEVs中起要素效应，确认勾勒HGS敲除细胞系系知道HGS的不全引发S1-sEVs的生物制品技术遭受相关减小，但对S2-sEVs的产生了基本上并没有危害，反映出S1-sEVs和S2-sEVs确认有差异 的可以调节逻辑排泌，分开被视为ESCRT依耐性和ESCRT非依耐性有效方法（图8a-t）。
图8：sEVs的这两个亚群中生物学有的之间的关系自动调节
二、软文总结
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。利用球蛋白组学，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亚群的生物技术组成依赖症于区别的神经细胞内有效途径
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清组学检测分析服务，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！
参阅专著：
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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