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。拜谱生态学为该研究提供了淀粉酶组学拜谱生物。
英文字母宝贝标题：Distinct molecular properties and functions of small EV subpopulations isolated from human umbilical cord MSCs using tangential flow filtration combined with size exclusion chromatography
发表过杂志期刊：Journal of Extracellular Vesicles
影晌指数公式：15.5
刊出日期：2024.12.7
作家方：南京医科大学
组学技巧：miRNA测序、淀粉酶组学（拜谱动物提高）
论述物料：外泌体
实验路线地图：
一、探索成果
01、可以通过将TFF与SEC系统的相依照来离心分离sEVs亚群和HucMSCs
为着满足适当诊疗应该用的MSC-sEVs的大的规模制作，小说家分为一种将TFF与SEC相综合的方式，从HucMSCs的前提训练基中分头离和纯化sEVs。可以通过蛋清质痕印、NTA深入分析、纳流肿瘤细胞术的报告取决于分离法的一个峰可能性表达了sEVs的一个不一样的亚群。小说家将分別于这一个阀值的sEVs亚群分別取名为S1-sEVs和S2-sEVs（图1）。
图1：TFF根据SEC设备从HucMSCs中分刘海离和分析方法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2：两个人sEVs亚群的蛋白酶质组学探讨
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sEVs亚群的miRNA谱
03、S1-sEVs和S2-sEVs对上皮上皮细胞分裂繁殖和巨噬上皮上皮细胞极化的性别差异改善
依托于这两个sEVs亚群的各不相同攜帶物分解成，学习继续一个脚印分用五种各不相同标准容量的S1-sEVs或S2-sEVs培育3T3组织受损组织细胞核或是用脂多糖（LPS）操作小鼠骨髓特征的巨噬组织受损组织细胞核（BMDMs）。结局察觉S1-sEVs和S2-sEVs对组织受损组织细胞核生张和分列数率表现形式出各不相同的危害，然而对巨噬组织受损组织细胞核极化的水平出现相互影响（图4a-p）。
图4：S1-sEVs和S2-sEVs对血細胞增值能力和巨噬血細胞极化的的差异控制
04、S1-sEVs和S2-sEVs后面肢血管痉挛中的性别差异的调节
MSC简答双重性的sEVs使用加快新毛细静脉的制定放前肢静脉痉挛医疗中被大范围宣传报道，因为探究S1-sEVs和S2-sEVs对毛细静脉转化和静脉痉挛组织机构回收利用能力的会影响，使用一侧股动脉心血管结扎制定了小鼠后肢静脉痉挛建模。报告单体现了与S1-sEVs优于，S2-sEVs的表现出菁英的促毛细静脉转化基本特性，以至于静脉痉挛促进神经损伤后后肢快几乎复原和回收利用能力（图5a-o）。
图5：S1-sEVs和S2-sEVs对后肢血管痉挛的不相同医治使用效果
05、S1-sEVs和S2-sEVs在肌肤小伤口修复中的意义
MSC和探析的sEV以自身的在开刀手术、脱套伤、烧伤或血糖值高的疾患致使的皮特效伤口处结痂俞合俞合中的用而被大面积探析。是为了仔细观察分开的sEVs亚群对皮特效伤口处结痂俞合俞合的会损害，本探析组建半个个体现了深部2度烧伤的大鼠模式。可是是因为S2-sEVs依据对糖酵解的更好地会损害对皮特效伤口处结痂俞合俞合现象出十分非常有利的会损害（图6a-p）。
图6：S1-sEVs和S2-sEVs对皮膚创伤俞合的各不相同反应
06、S1-sEVs和S2-sEVs对DSS引发的乙状结肠炎的多种制疗功能
做者发现S1-sEVs和S2-sEVs对巨噬组织导电性的对比分析调理器往后，仍在在小鼠直肠炎绘图中测评想一想的免疫性调理器效果。结杲折射出了S1-sEVs治療DSS引导的直肠炎的特喜欢的人（图7a-s）。
图7：S1-sEVs和S2-sEVs对面部皮肤小伤口修复的各不相同影响力
07、sEVs的两个亚群中生物学产生的区别干预
ESCRT依靠性渠道和非ESCRT性渠道都监督sEV的生物体制品出现的。在此项的研究中，笔者看见了sEVs圆形标志物在S1-sEVs和S2-sEVs中的距离展示。EGFR是經典内吞渠道中已成立的HGS底物，纵然在S1-sEVs和S2-sEVs中所可以了解到EGF蛋清，但在S1-sEVs中EGFR泛素化品质要高得多，HGS在将泛素化运输指导到S1-sEVs中起根本效果，依据创建HGS敲除细胞系系看见HGS的丢失引发S1-sEVs的生物体制品出现的相关变少，但对S2-sEVs的制造近乎不存在的影响，反映S1-sEVs和S2-sEVs依据不同于的调节器机理排泌，不同被称为ESCRT依靠性和ESCRT非依靠性渠道（图8a-t）。
图8：sEVs的二个亚群之中生物体时有发生的性别差异控制
二、短文总结ppt
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。利用蛋白酶组学，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亚群的微生物人工依靠于有差异 的组织细胞内路经
三、拜谱总结ppt
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！
参考价值医学文献：
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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