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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。拜谱生物学为该研究提供了淀粉酶组学拜谱生物。
日语文章标题：Distinct molecular properties and functions of small EV subpopulations isolated from human umbilical cord MSCs using tangential flow filtration combined with size exclusion chromatography
先生发表论文期刊：Journal of Extracellular Vesicles
影晌成分：15.5
提出時间：2024.12.7
小说作者公司：南京医科大学
组学技艺：miRNA测序、淀粉酶组学（拜谱海洋生物展示）
论述的原材料：外泌体
设计交通路线：
一、研究方案报告单
01、经由将TFF与SEC系统的相运用来分离处理sEVs亚群和HucMSCs
为了能体现最合适医学软件应用的MSC-sEVs的大人数生产销售，原写作者用于了一大种将TFF与SEC相搭配的最简单的方法，从HucMSCs的环境培植基中分发型离和纯化sEVs。用脂肪酸质痕印、NTA深入分析、纳流細胞术的结局证实溶合的多个峰可能会表达了sEVs的多个多种亚群。原写作者将相对应于这多个阀值的sEVs亚群分辨定名为S1-sEVs和S2-sEVs（图1）。
图1：TFF结合起来SEC软件从HucMSCs中分头离和定量分析sEVs亚群
02、MSC-sEVs亚群的研究方法
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，首先使用淀粉酶组学分析。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2：3个sEVs亚群的蛋白酶质组学讲解
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3：两根sEVs亚群的miRNA谱
03、S1-sEVs和S2-sEVs对生殖人体细胞增值能力和巨噬生殖人体细胞极化的文化差异政策调控
源于2个sEVs亚群的不相同过飞机安检物形成，实验进每一步分用两类不相同含量的S1-sEVs或S2-sEVs培植3T3癌组织肿瘤内部相应用脂多糖（LPS）除理小鼠骨髓种类的巨噬癌组织肿瘤内部（BMDMs）。但是发现S1-sEVs和S2-sEVs对癌组织肿瘤内部产生和裂变速度突出表现出不相同的关系，且对巨噬癌组织肿瘤内部极化的能力素质会有异同（图4a-p）。
图4：S1-sEVs和S2-sEVs对肿瘤神经元繁殖和巨噬肿瘤神经元极化的差距干预
04、S1-sEVs和S2-sEVs朝后肢坏死中的对比分析设定
MSC和其产生的sEVs在增强新血官的造成后面肢梗死调理中被比较广泛报到，为着观擦S1-sEVs和S2-sEVs对血官转为二维码和梗死聚集回收利用的干扰，在一侧股动静脉结扎确立了小鼠后肢梗死类别。可是表示与S1-sEVs相对比，S2-sEVs成绩出睿智的促血官转为二维码功能，引起梗死诱惑板材损害后后肢尽快仍然修护和回收利用（图5a-o）。
图5：S1-sEVs和S2-sEVs对后肢血管痉挛的有差异 医疗视觉效果
05、S1-sEVs和S2-sEVs在白色皮肤伤口结疤结疤中的目的
MSC以及其衍生品的sEV其有在介入手术、受损、烧伤或高血压患病造成的的面部肌肤小创口创口修复中的反应而被范围广论述。因为检查分离法的sEVs亚群对面部肌肤小创口创口修复的直接会影晌，本论述创建了一大个含有深部2度烧伤的大鼠建模 。报告显示S2-sEVs根据对糖酵解的积极参与直接会影晌对面部肌肤小创口创口修复症状出极为益于的直接会影晌（图6a-p）。
图6：S1-sEVs和S2-sEVs对新皮肤患处伤口愈合的不一影响力
06、S1-sEVs和S2-sEVs对DSS促进的小肠炎的与众不同制疗疗效
写作者察觉到S1-sEVs和S2-sEVs对巨噬体细胞正负的差异化调理后来，不断在小鼠直肠炎模型工具中分析评估两者的免疫抗体调理功效。结杲体现了S1-sEVs治療DSS诱惑的直肠炎的特女性朋友（图7a-s）。
图7：S1-sEVs和S2-sEVs对肌肤患处结疤的各种不良影响
07、sEVs多个亚群中生态学突发的相互影响政策调控
ESCRT依靠症性渠道和非ESCRT性渠道都监督sEV的生态学产生。在这方面理论研究中，创作者看到了sEVs标志图案物在S1-sEVs和S2-sEVs中的不一样传达。EGFR是经典之作内吞渠道中已创立的HGS底物，就算在S1-sEVs和S2-sEVs中均能否看到EGF血清，但在S1-sEVs中EGFR泛素化情况要高得多，HGS在将泛素化国际货物正确引导到S1-sEVs中起关键点用处，能够倡导HGS敲除细胞核系看到HGS的短缺引诱S1-sEVs的生态学产生明显的减掉，但对S2-sEVs的产生基本上还没有引响，反映出S1-sEVs和S2-sEVs能够不一样的调控机能分泌出，分离可称ESCRT依靠症性和ESCRT非依靠症性渠道（图8a-t）。
图8：sEVs的2个亚群范围内动物时有发生的差别的调低
二、一篇文章个人心得体会
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亚群的生物工程提炼依耐于差异的组织内渠道
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！
关联性文献综述：
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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