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。拜谱动物为该研究提供了蛋清组学拜谱生物。
国外英文大标题：Distinct molecular properties and functions of small EV subpopulations isolated from human umbilical cord MSCs using tangential flow filtration combined with size exclusion chromatography
撤稿期刊论文：Journal of Extracellular Vesicles
干扰指数公式：15.5
发表文章耗时：2024.12.7
著者企业：南京医科大学
组学的技术：miRNA测序、核蛋白组学（拜谱生物工程给予）
论述的材料：外泌体
探析途径：
一、研究方案的结果
01、借助将TFF与SEC系统化相联系来分割sEVs亚群和HucMSCs
想要满足更适合临床药理拜谱生物的MSC-sEVs的大企业规模制作，做者用到好几个种将TFF与SEC紧密相结合实际的方法步骤，从HucMSCs的生活条件培養基中分刘海离和纯化sEVs。在球蛋白质含量痕迹、NTA探讨、纳流神经元术的結果表述离心分离的2个峰可能代表着了sEVs的2个多种亚群。做者将分属于这2个最高值的sEVs亚群各被命名为S1-sEVs和S2-sEVs（图1）。
图1：TFF紧密联系SEC系统软件从HucMSCs中离和表现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，首先使用蛋白质组学分析。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：这两个sEVs亚群的核脂肪酸组学概述
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3：两个人sEVs亚群的miRNA谱
03、S1-sEVs和S2-sEVs对受损細胞繁殖和巨噬受损細胞极化的不一致性宏观调控
体系结构的两个sEVs亚群的区别攜帶物组成的，探索进的一步分用3种区别残留量的S1-sEVs或S2-sEVs养育3T3上皮神经細胞膜及及用脂多糖（LPS）处里小鼠骨髓由来的巨噬上皮神经細胞膜（BMDMs）。结果显示察觉S1-sEVs和S2-sEVs对上皮神经細胞膜发展和瓦解传输速率展现出区别的直接影响，然后对巨噬上皮神经細胞膜极化的力具有不一致性（图4a-p）。
图4：S1-sEVs和S2-sEVs对受损细胞系繁殖和巨噬受损细胞系极化的距离政策调控
04、S1-sEVs和S2-sEVs放前肢血管痉挛中的差距缓解
MSC和其研究的sEVs能够可以淡化新动静脉的演变成前边肢脑供血不足开展中被宽泛新闻报道，为了能够洞察分析S1-sEVs和S2-sEVs对动静脉转成和脑供血不足集体机体回收利用的后果，能够一侧股冠状动脉结扎成立了小鼠后肢脑供血不足整治。毕竟意味着与S1-sEVs比起，S2-sEVs呈现出领航的促动静脉转成因素，会导致脑供血不足引发直接损伤后后肢短时间仍然恢复和机体回收利用（图5a-o）。
图5：S1-sEVs和S2-sEVs对后肢血管痉挛的各个冶疗效用
05、S1-sEVs和S2-sEVs在脸部皮肤患处俞合中的功用
MSC以及其具象化的sEV由于在内窥镜手术、损伤、烧伤或胃癌病毒致使的皮伤疤消退中的损害而被常见的研究分析。考虑到考察分离出来的sEVs亚群对皮伤疤消退的损害，本的研究分析建造了了个兼有深部2度烧伤的大鼠建模 。没想到表述S2-sEVs采用对糖酵解的更好地损害对皮伤疤消退的表现出愈来愈有益于的损害（图6a-p）。
图6：S1-sEVs和S2-sEVs对新皮肤伤口结痂的修复的有所差异影晌
06、S1-sEVs和S2-sEVs对DSS分析的小肠炎的各种不同开展的效果
小说家显示S1-sEVs和S2-sEVs对巨噬生殖细胞电性的不同之处设定以来，重新在小鼠乙状直肠炎模特中评诂植物的根的免役设定职能。结局反映了S1-sEVs诊治DSS诱导型的乙状直肠炎的特异形（图7a-s）。
图7：S1-sEVs和S2-sEVs对面部皮肤手术伤口长好的差异影响力
07、sEVs多个亚群中生物工程再次发生的一定的差异管控
ESCRT依耐症性手段和非ESCRT性手段都制定方案sEV的生物体工程进行。在这个论述中，做者发展了sEVs标志图片物在S1-sEVs和S2-sEVs中的与众不同之处形容。EGFR是特别内吞手段中已组建的HGS底物，尽可能在S1-sEVs和S2-sEVs中所行观擦到EGF球蛋白，但在S1-sEVs中EGFR泛素化能力要高得多，HGS在将泛素化商品引领到S1-sEVs中起关键因素功效，使用创设HGS敲除受损细胞系发展HGS的丢失诱惑S1-sEVs的生物体工程进行显得少，但对S2-sEVs的导致可以说无引响，体现了S1-sEVs和S2-sEVs使用与众不同的可以调节工作机制排泌，分辨叫作ESCRT依耐症性和ESCRT非依耐症性手段（图8a-t）。
图8：sEVs的一个亚群当中生物制品有的一定的差异的调节
二、软文个人心得体会
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亚群的微生物组成依耐于各种不同的体细胞内前提条件
三、拜谱总结ppt
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！
参看期刊论文：
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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