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。拜谱微生物为该研究提供了核蛋白组学拜谱生物。
用英语文章标题：Distinct molecular properties and functions of small EV subpopulations isolated from human umbilical cord MSCs using tangential flow filtration combined with size exclusion chromatography
发布中文核心期刊：Journal of Extracellular Vesicles
印象分子：15.5
展现日期：2024.12.7
小说作家部门：南京医科大学
组学高技术：miRNA测序、蛋清组学（拜谱怪物展示 ）
实验村料：外泌体
学习路径：
一、研究方案报告
01、按照将TFF与SEC软件相配合来溶合sEVs亚群和HucMSCs
从而改变满足诊疗运用的MSC-sEVs的大产值生产制造，我运用一种将TFF与SEC相能够的的方法，从HucMSCs的环境养成基中分刘海离和纯化sEVs。能够氨基酸质印子、NTA具体分析、纳流癌细胞术的结果显示阐明区分的两种峰有可能表示了sEVs的两种不一样亚群。我将表示于这两种谷值的sEVs亚群不同名称为S1-sEVs和S2-sEVs（图1）。
图1：TFF依照SEC系统的从HucMSCs中分发型离和定性分析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2：两根sEVs亚群的蛋清质组学定性分析
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：多个sEVs亚群的miRNA谱
03、S1-sEVs和S2-sEVs对癌体细胞分裂繁殖和巨噬癌体细胞极化的的差异调节
为两大sEVs亚群的各不相同带着物组成的，探索进三步分用四种各不相同含水量的S1-sEVs或S2-sEVs致力于3T3血组织内部膜及用脂多糖（LPS）正确处理小鼠骨髓来源地的巨噬血组织内部膜（BMDMs）。毕竟找到S1-sEVs和S2-sEVs对血组织内部膜成长和瓦解传输速率展示出各不相同的应响，因此对巨噬血组织内部膜极化的业务能力现实存在对比分析（图4a-p）。
图4：S1-sEVs和S2-sEVs对神经元繁衍和巨噬神经元极化的之间的关系调整
04、S1-sEVs和S2-sEVs前边肢脑供血不足中的差异性调试
MSC基本产生的sEVs采用利于新主动脉的制成放前肢梗死冶疗中被广了解，方便洞察分析S1-sEVs和S2-sEVs对主动脉制成和梗死阻止粉碎的决定，采用右侧股主动脉结扎创立了小鼠后肢梗死类别。毕竟证实与S1-sEVs相对比，S2-sEVs表現出优秀的促主动脉制成优点，出现梗死介导受伤后后肢快全部修补和粉碎（图5a-o）。
图5：S1-sEVs和S2-sEVs对后肢脑供血不足的有差异诊治郊果
05、S1-sEVs和S2-sEVs在皮患处长好中的效用
MSC和其论述的sEV其有在技术、损伤、烧伤或心脏病常见疾病吸引的肤色刀口处康复中的功能而被比较广泛论述。为了能让了解分开的sEVs亚群对肤色刀口处康复的直接的作用，本论述成立一堆个享有深部2度烧伤的大鼠模形。最终表达S2-sEVs按照对糖酵解的积极主动直接的作用对肤色刀口处康复表演出特别有益健康的直接的作用（图6a-p）。
图6：S1-sEVs和S2-sEVs对皮肤组织创口的修复的不一样不良影响
06、S1-sEVs和S2-sEVs对DSS诱惑的小肠炎的多种开展疗效
诗人看见S1-sEVs和S2-sEVs对巨噬细胞膜化学性质的的差异自动调结后续，马上在小鼠乙状乙状结肠炎对模型中评估方法它们之间的免役自动调结实用功能。但是阐明了S1-sEVs进行治疗DSS帮助的乙状乙状结肠炎的非特异朋友（图7a-s）。
图7：S1-sEVs和S2-sEVs对新皮肤伤口发炎结疤的差异作用
07、sEVs三个亚群中生物技术产生的一定的差异控制
ESCRT依懒性途经和非ESCRT性途经都命令sEV的微生物技术出现。在这些实验中，做者发掘了sEVs标记物在S1-sEVs和S2-sEVs中的对比展示。EGFR是经点内吞途经中已整合的HGS底物，尽量在S1-sEVs和S2-sEVs中所也可以仔细观察到EGF核蛋白，但在S1-sEVs中EGFR泛素化平行要高得多，HGS在将泛素化商品优化到S1-sEVs中起的关键目的，能够整合HGS敲除細胞系发掘HGS的不足促进S1-sEVs的微生物技术出现显著以减少，但对S2-sEVs的产生基本上不会有不良影响，说明S1-sEVs和S2-sEVs能够不同的的转换逻辑合成，不同可称ESCRT依懒性和ESCRT非依懒性途经（图8a-t）。
图8：sEVs的的两个亚群互相海洋生物突发的不一致性转换
二、软文个人心得体会
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。利用核蛋白组学，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亚群的生态学组成依赖关系于不同的的细胞膜内行业
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！
对比论文：
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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