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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。拜谱微生物为该研究提供了核蛋白组学拜谱生物。
英语题目：Distinct molecular properties and functions of small EV subpopulations isolated from human umbilical cord MSCs using tangential flow filtration combined with size exclusion chromatography
文章发表杂志：Journal of Extracellular Vesicles
损害细胞：15.5
收录日期：2024.12.7
我们单位名称：南京医科大学
组学技術：miRNA测序、蛋清组学（拜谱海洋生物提拱）
探究原料：外泌体
探索路线地图：
一、理论研究后果
01、能够将TFF与SEC设计相组合来分离法sEVs亚群和HucMSCs
要想完成非常适合诊疗主要包括的MSC-sEVs的大人数的生产，原创作者主要包括一堆种将TFF与SEC推动在一起的做法，从HucMSCs的条件致力于基中离和纯化sEVs。进行球蛋白印记、NTA深入分析、纳流肿瘤细胞术的可是体现了区分的两位峰很有可能主要了sEVs的两位不一样亚群。原创作者将匹配于这两位基线的sEVs亚群不同重命名为S1-sEVs和S2-sEVs（图1）。
图1：TFF整合SEC平台从HucMSCs中离和分析方法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，首先使用蛋白酶组学分析。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亚群的蛋清质组学讲解
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：的两个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异同政策调控
特征提取这两个sEVs亚群的差别的过飞机安检物形成，探索进三步分用分为三类差别的残留量的S1-sEVs或S2-sEVs激发3T3神经元和用脂多糖（LPS）治理 小鼠骨髓主要来源的巨噬神经元（BMDMs）。导致会发现S1-sEVs和S2-sEVs对神经元生张和瓦解速率单位行为出差别的的干扰，并对巨噬神经元极化的本事产生差别的（图4a-p）。
图4：S1-sEVs和S2-sEVs对内部繁殖和巨噬内部极化的文化差异监测
04、S1-sEVs和S2-sEVs之后肢坏死中的一定的差异调整
MSC以及衍生物的sEVs顺利实现增强新心静脉的建成放前肢梗死控制中被范围广新闻报导，为了能让留意S1-sEVs和S2-sEVs对心静脉添加和梗死组识重复的应响，顺利实现右侧股主动脉结扎建设了小鼠后肢梗死模板。没想到呈现与S1-sEVs相对，S2-sEVs呈现出专业技能的促心静脉添加基本特性，诱发梗死帮助挤压伤后后肢快捷完完全全维修和重复（图5a-o）。
图5：S1-sEVs和S2-sEVs对后肢血管痉挛的不同于冶疗体验
05、S1-sEVs和S2-sEVs在脸部皮肤手术伤口俞合中的效用
MSC名词解释产生的sEV甚为在做手术、创伤性、烧伤或糖尿病的风险妇科疾病所致的新皮夫创伤的修复中的帮助而被大量设计。只为分析分离法的sEVs亚群对新皮夫创伤的修复的影向，本设计搭建好几个个有着深部2度烧伤的大鼠模板。结果显示发现S2-sEVs按照对糖酵解的乐观影向对新皮夫创伤的修复体现出更加有用的影向（图6a-p）。
图6：S1-sEVs和S2-sEVs对肤色伤口处伤口修复的各种作用
06、S1-sEVs和S2-sEVs对DSS帮助的乙状结肠炎的有所差异医治使用效果
小编得知S1-sEVs和S2-sEVs对巨噬细胞系导电性的相互影响调接以后，立即在小鼠直肠炎建模 中鉴定什么和什么的免疫抗体调接模块。可是论述了S1-sEVs医治DSS促进的直肠炎的活性聊天（图7a-s）。
图7：S1-sEVs和S2-sEVs对肤质创伤伤口修复的差异损害
07、sEVs多个亚群中生物技术产生的相互影响调节
ESCRT依耐性经由和非ESCRT性经由都进行sEV的生物制品制品再次发生的。在这方面钻研中，做者出现 了sEVs标志logo物在S1-sEVs和S2-sEVs中的不一样的抒发。EGFR是非常经典内吞经由中已建造的HGS底物，虽说在S1-sEVs和S2-sEVs上都能够观看到EGF核蛋白，但在S1-sEVs中EGFR泛素化级别要高得多，HGS在将泛素化出口货物进行到S1-sEVs中起关键点干扰，能够搭建HGS敲除上皮细胞系出现 HGS的不足引发S1-sEVs的生物制品制品再次发生的明显减掉，但对S2-sEVs的会产生可以说找不到干扰，体现了S1-sEVs和S2-sEVs能够不一样的的调机制化排泄，依次喻为ESCRT依耐性和ESCRT非依耐性经由（图8a-t）。
图8：sEVs的两个人亚群相互生物制品造成的不同调高
二、好文章个人心得体会
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。利用淀粉酶组学，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亚群的怪物合出依赖症于有差异的细胞核内渠道
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球蛋白组学检测分析服务，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！
考虑论文资料：
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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