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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。拜谱怪物为该研究提供了蛋白质组学拜谱生物。
用英文怎么说网站标题：Distinct molecular properties and functions of small EV subpopulations isolated from human umbilical cord MSCs using tangential flow filtration combined with size exclusion chromatography
投稿刊物：Journal of Extracellular Vesicles
导致分子：15.5
发布期限：2024.12.7
小说家企业：南京医科大学
组学技能：miRNA测序、淀粉酶组学（拜谱生物学出具）
理论研究物料：外泌体
研究方案路径：
一、实验数据
01、能够 将TFF与SEC软件系统相综合来脱离sEVs亚群和HucMSCs
因为保证 合适临床检验操作的MSC-sEVs的大数量分娩，小编进行没事种将TFF与SEC紧密相结合实际的最简单的方法，从HucMSCs的的条件致力于基中分头离和纯化sEVs。进行蛋白酶质印子、NTA介绍、纳流细胞系术的没想到显示隔离的两只峰概率代理了sEVs的两只不同于亚群。小编将各自于这两只谷值的sEVs亚群各是重新命名为S1-sEVs和S2-sEVs（图1）。
图1：TFF根据SEC平台从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2：三个sEVs亚群的蛋清质组学概述
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3：三个sEVs亚群的miRNA谱
03、S1-sEVs和S2-sEVs对人体细胞核增值和巨噬人体细胞核极化的不一致性调空
应用场景5个sEVs亚群的不一样的挟带物构成的，研究方案进步骤分用三种方法不一样的分子量的S1-sEVs或S2-sEVs激发3T3组织内部以其用脂多糖（LPS）办理小鼠骨髓源的巨噬组织内部（BMDMs）。然而遇到S1-sEVs和S2-sEVs对组织内部衍生和裂变浓度表現出不一样的的影响到，还有对巨噬组织内部极化的作用都存在区别（图4a-p）。
图4：S1-sEVs和S2-sEVs对内部分裂繁殖和巨噬内部极化的差异化控制
04、S1-sEVs和S2-sEVs朝后肢脑供血不足中的的差异调结
MSC名词解释产生的sEVs按照增进新动静脉的进行前边肢坏死治疗方法中被诸多通讯报道，为了能看S1-sEVs和S2-sEVs对动静脉制成和坏死进行二次利用的的影响，按照单边股主动脉结扎建设了小鼠后肢坏死模板。结果显示说明与S1-sEVs相较，S2-sEVs具体表现出优越的促动静脉制成性质，使得坏死成脂挤压伤后后肢便捷仍然牙齿修复和二次利用（图5a-o）。
图5：S1-sEVs和S2-sEVs对后肢脑供血不足的其他根治治疗效果
05、S1-sEVs和S2-sEVs在皮膚患处结疤中的用途
MSC还有其衍生物的sEV主要是因为在治疗、心理创伤、烧伤或血糖高传染性疾病进而引发的脸部肤质伤疤康复中的效应而被丰富学习。为了让观察动物离心分离的sEVs亚群对脸部肤质伤疤康复的影向，本学习建造一个具深部2度烧伤的大鼠建模 。最终说明S2-sEVs根据对糖酵解的积极主动影向对脸部肤质伤疤康复行为 出至关非常有益的影向（图6a-p）。
图6：S1-sEVs和S2-sEVs对皮小伤口伤口愈合的不一干扰
06、S1-sEVs和S2-sEVs对DSS引诱的小肠炎的其他诊疗的效果
小说家发现了S1-sEVs和S2-sEVs对巨噬肿瘤细胞正负极的之间的关系调结时候，依然在小鼠直肠炎仿真模型中测试这些的免疫系统调结职能。结果显示蕴含了S1-sEVs手术治疗DSS引发的直肠炎的特女性朋友（图7a-s）。
图7：S1-sEVs和S2-sEVs对皮创口康复的不同于影响力
07、sEVs这两个亚群中菌物产生的距离调节管控
ESCRT根据性方式和非ESCRT性方式都考核评价sEV的微菌物时有有。在这些深入分析中，小编显示了sEVs标志的意思物在S1-sEVs和S2-sEVs中的一定的差异表答。EGFR是经典英文内吞方式中已建造的HGS底物，也许在S1-sEVs和S2-sEVs都就能够关察到EGF蛋白酶，但在S1-sEVs中EGFR泛素化层次要高得多，HGS在将泛素化国际货物引导系统到S1-sEVs中起重要性角色，在搭建HGS敲除人体细胞系显示HGS的欠缺介导S1-sEVs的微菌物时有有更显抑制，但对S2-sEVs的造成近乎无导致，发现S1-sEVs和S2-sEVs在的不同的改善机能排泌，分开 统称ESCRT根据性和ESCRT非根据性方式（图8a-t）。
图8：sEVs的几个亚群之間生物工程有的不同调高
二、稿件个人总结
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亚群的动物人工根据于不一的肿瘤细胞内有效途径
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！
可以参考资料：
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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