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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。拜谱生物技术为该研究提供了蛋白酶组学拜谱生物。
英文字母版头：Distinct molecular properties and functions of small EV subpopulations isolated from human umbilical cord MSCs using tangential flow filtration combined with size exclusion chromatography
发表文章刊物：Journal of Extracellular Vesicles
应响细胞因子：15.5
刊发日子：2024.12.7
写作者标准：南京医科大学
组学技能：miRNA测序、蛋清组学（拜谱菌物出具）
科学研究材料：外泌体
的研究自驾路线：
一、探讨成果
01、用将TFF与SEC整体相紧密结合来分离法sEVs亚群和HucMSCs
从而确保适用临床医学适用的MSC-sEVs的大经营规模研发，作家用到好几回种将TFF与SEC相综合的方式 ，从HucMSCs的生活条件塑造基中离和纯化sEVs。能够核蛋白质含量印刷痕迹、NTA介绍、纳流细胞膜术的结论证实分离出来的多个峰机会是指了sEVs的多个各种亚群。作家将表示于这多个阀值的sEVs亚群各重新命名为S1-sEVs和S2-sEVs（图1）。
图1：TFF结合在一起SEC系统的从HucMSCs中分头离和表现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，首先使用蛋清组学分析。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：多个sEVs亚群的血清质组学进行分析
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3：两大sEVs亚群的miRNA谱
03、S1-sEVs和S2-sEVs对人体细胞系繁衍和巨噬人体细胞系极化的不一致性房产调控
对于两人sEVs亚群的与众一定的差异带上物组成部分，设计进一部分用几种与众一定的差异标准容量的S1-sEVs或S2-sEVs塑造培养3T3组织細胞或用脂多糖（LPS）办理小鼠骨髓收入的巨噬组织細胞（BMDMs）。最后感觉S1-sEVs和S2-sEVs对组织細胞成长和瓦解传输速率行为出与众一定的差异的引响，另外对巨噬组织細胞极化的工作能力有一定的差异（图4a-p）。
图4：S1-sEVs和S2-sEVs对細胞繁衍和巨噬細胞极化的一定的差异干预
04、S1-sEVs和S2-sEVs朝后肢梗死中的不一致性调控
MSC还有其研究的sEVs凭借推进新大动脉的造成之后肢血液痉挛手术治疗中被广泛性报导，从而洞察分析S1-sEVs和S2-sEVs对大动脉提取和血液痉挛组织结构净化的引致，凭借单边股大动脉结扎成立了小鼠后肢血液痉挛模型工具。最终结果体现了与S1-sEVs相对来说，S2-sEVs现象出睿智的促大动脉提取优点，引致血液痉挛诱发挤压伤后后肢迅速几乎休复和净化（图5a-o）。
图5：S1-sEVs和S2-sEVs对后肢梗死的多种治疗方法特效
05、S1-sEVs和S2-sEVs在皮肤好创伤长好中的的功效
MSC举例说明ip产业的sEV以其在动手术、损伤、烧伤或胃癌病致使的造成 手术伤口结痂发炎康复中的使用而被大量深入分析。是为了观测分离出来的sEVs亚群对造成 手术伤口结痂发炎康复的应响力，本深入分析组建打了个个有着深部2度烧伤的大鼠模形。结果显示体现了S2-sEVs用对糖酵解的正极应响力对造成 手术伤口结痂发炎康复行为 出极其有益于的应响力（图6a-p）。
图6：S1-sEVs和S2-sEVs对新皮肤手术伤口修复的的不同反应
06、S1-sEVs和S2-sEVs对DSS帮助的直肠炎的有所不同手术治疗成效
小说拜谱生物察觉S1-sEVs和S2-sEVs对巨噬血细胞电性的对比控制后，立刻在小鼠小肠炎建模方法中评估报告格式这些食品的免疫力控制技能。最终结果折射出了S1-sEVs方法DSS诱导型的小肠炎的炎症因子朋友（图7a-s）。
图7：S1-sEVs和S2-sEVs对皮膚伤疤痊愈的区别干扰
07、sEVs两亚群中海洋生物有的对比分析自我调节
ESCRT依耐感症性渠道和非ESCRT性渠道都教育指导sEV的生物学学再次形成。在这一科学研究中，编辑会察觉了sEVs标签物在S1-sEVs和S2-sEVs中的地域差异传达。EGFR是金典内吞渠道中已建设的HGS底物，既然在S1-sEVs和S2-sEVs怡水园可检查到EGF血清，但在S1-sEVs中EGFR泛素化的水平要高得多，HGS在将泛素化产品修复系统到S1-sEVs中起关键点效用，依据勾勒HGS敲除细胞系系会察觉HGS的低下帮助S1-sEVs的生物学学再次形成显大减掉，但对S2-sEVs的行成可以说还没有影响力，体现了S1-sEVs和S2-sEVs依据不一的调整规则的代谢，都被视为ESCRT依耐感症性和ESCRT非依耐感症性渠道（图8a-t）。
图8：sEVs的两亚群两者之间生物制品发生的差距上下调整
二、论文工作小结
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亚群的生物技术结合依赖症于有差异 的生殖细胞内经过
三、拜谱个人总结
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！
分类资料：
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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