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。拜谱海洋生物为该研究提供了蛋白质组学拜谱生物。
英文音标文章标题：Distinct molecular properties and functions of small EV subpopulations isolated from human umbilical cord MSCs using tangential flow filtration combined with size exclusion chromatography
文章发表论文期刊：Journal of Extracellular Vesicles
导致细胞：15.5
提出时段：2024.12.7
著者的单位：南京医科大学
组学技能：miRNA测序、蛋白酶组学（拜谱生物制品带来了）
探究产品：外泌体
分析规划：
一、钻研结论
01、利用将TFF与SEC模式相构建来离心分离sEVs亚群和HucMSCs
考虑到保证比较适合药学用的MSC-sEVs的大大小分娩，做者用于了一大种将TFF与SEC相凭借的最简单的方法，从HucMSCs的能力陪养基中分刘海离和纯化sEVs。凭借血清质痕迹、NTA讲解、纳流人体细胞术的結果表述剥离 的两大峰很有可能象征着了sEVs的两大不同于亚群。做者将相应于这两大峰峰值的sEVs亚群都命名为为S1-sEVs和S2-sEVs（图1）。
图1：TFF切合SEC体系从HucMSCs中分头离和分析方法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：多个sEVs亚群的核高蛋白组学剖析
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3：俩个sEVs亚群的miRNA谱
03、S1-sEVs和S2-sEVs对神经组织增值能力和巨噬神经组织极化的相互影响干预
基本概念两只sEVs亚群的不相同攜帶物组成了，研发进一大步分用两类不相同含量的S1-sEVs或S2-sEVs培养出3T3人体神经细胞核核各类用脂多糖（LPS）外理小鼠骨髓來源的巨噬人体神经细胞核核（BMDMs）。但是察觉S1-sEVs和S2-sEVs对人体神经细胞核核生长的和瓦解效率表面出不相同的反应，然而对巨噬人体神经细胞核核极化的工作能力具备对比（图4a-p）。
图4：S1-sEVs和S2-sEVs对細胞增值和巨噬細胞极化的相互影响调节作用
04、S1-sEVs和S2-sEVs前边肢缺血性中的不一致性控制
MSC下列关于繁衍的sEVs按照增强新大动脉的达成前边肢毛细血管痉挛性治疗方法中被广泛的报道怎么写，为借助观察S1-sEVs和S2-sEVs对大动脉转换成和毛细血管痉挛性团体回收利用的不良影响，按照单边股大动脉结扎搭建了小鼠后肢毛细血管痉挛性三维模型。结局意味着与S1-sEVs相比之下，S2-sEVs具体表现出专业技能的促大动脉转换成性状，引致毛细血管痉挛性成脂直接损伤后后肢迅猛是完全修补和回收利用（图5a-o）。
图5：S1-sEVs和S2-sEVs对后肢坏死的各种不同根治效率
05、S1-sEVs和S2-sEVs在肌肤手术伤口痊愈中的用途
MSC极其延伸的sEV因为其在术、伤害、烧伤或心脏病疾患产生的白色肌肤好创伤结痂的修复中的的功效而被很广深入分析分析。为观看隔离的sEVs亚群对白色肌肤好创伤结痂的修复的危害，本深入分析分析建设打了个个存在深部2度烧伤的大鼠模形。结论体现了S2-sEVs按照对糖酵解的积极态度危害对白色肌肤好创伤结痂的修复表演出至关有弊的危害（图6a-p）。
图6：S1-sEVs和S2-sEVs对肌肤伤口结痂的修复的有差异 引响
06、S1-sEVs和S2-sEVs对DSS成脂的直肠炎的不一样的治疗方法治疗效果
编辑会发现S1-sEVs和S2-sEVs对巨噬体细胞正负的性别差异调试完后，重新在小鼠乙状直肠炎模板中评价它是的免疫抗体调试作用。结局论述了S1-sEVs医治DSS诱导型的乙状直肠炎的活性朋友（图7a-s）。
图7：S1-sEVs和S2-sEVs对白色皮肤创口俞合的不相同干扰
07、sEVs3个亚群中生物学产生的对比监测
ESCRT反作用关系性有效经过和非ESCRT性有效经过都指导sEV的怪物会引发。在仅仅钻研中，著者得知了sEVs圆形标志物在S1-sEVs和S2-sEVs中的一定的差异表示。EGFR是原素内吞有效经过中已开发的HGS底物，然而在S1-sEVs和S2-sEVs上都不错观查到EGF血清，但在S1-sEVs中EGFR泛素化能力要高得多，HGS在将泛素化货件指导到S1-sEVs中起关键的功效，能够 在校园营销推广活动的环节之中所构建HGS敲除组织系得知HGS的缺乏诱惑S1-sEVs的怪物会引发显著提高，但对S2-sEVs的发生可以说是没有直接影响，显示S1-sEVs和S2-sEVs能够 不一的调机制化分沁，区分被视为ESCRT反作用关系性和ESCRT非反作用关系性有效经过（图8a-t）。
图8：sEVs的两只亚群当中动物发生了的地域差异转换
二、的文章工作小结
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亚群的微生物合并依耐于各个的细胞核内经由
三、拜谱个人心得体会
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质组学检测分析服务，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！
参考使用资料：
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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