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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。拜谱生态学为该研究提供了核蛋白组学拜谱生物。
英语小标题：Distinct molecular properties and functions of small EV subpopulations isolated from human umbilical cord MSCs using tangential flow filtration combined with size exclusion chromatography
投稿期刊论文：Journal of Extracellular Vesicles
印象要素：15.5
收录时段：2024.12.7
做者标准：南京医科大学
组学科技：miRNA测序、蛋白质组学（拜谱怪物供给）
分析食材：外泌体
的研究线路：
一、研究分析最终结果
01、利用将TFF与SEC设备相通过来分离出来sEVs亚群和HucMSCs
为了能让实现了好临床上选取的MSC-sEVs的具规模性较生产加工，著者选取了了种将TFF与SEC相融入的方式方法，从HucMSCs的必备条件养育基中分刘海离和纯化sEVs。进行核蛋白痕印、NTA分享、纳流体细胞术的最后显示区分的5个峰可能性代表英语了sEVs的5个有差异亚群。著者将相匹配于这5个基线的sEVs亚群都创建为S1-sEVs和S2-sEVs（图1）。
图1：TFF根据SEC平台从HucMSCs中分发型离和研究方法sEVs亚群
02、MSC-sEVs亚群的表现
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，首先使用蛋白质组学分析。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：几个sEVs亚群的淀粉酶质组学概述
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3：两个人sEVs亚群的miRNA谱
03、S1-sEVs和S2-sEVs对细胞核系增值和巨噬细胞核系极化的之间的关系调节管控
对于俩个sEVs亚群的区别随带物结构，研究方案进一个步骤分用三种方法区别残留量的S1-sEVs或S2-sEVs培训3T3组织生殖组织体细胞甚至用脂多糖（LPS）补救小鼠骨髓原因的巨噬组织生殖组织体细胞（BMDMs）。报告单会发现S1-sEVs和S2-sEVs对组织生殖组织体细胞生長和分列效率表現出区别的干扰，因此对巨噬组织生殖组织体细胞极化的技能有文化差异（图4a-p）。
图4：S1-sEVs和S2-sEVs对内部繁衍和巨噬内部极化的不一致性自我调节
04、S1-sEVs和S2-sEVs后面肢坏死中的一定的差异设定
MSC下列不属于双重性的sEVs实现推动新动静脉的出现朝后肢心血管痉挛性冶疗中被密切消息，为了让检查S1-sEVs和S2-sEVs对动静脉转化成和心血管痉挛性安排回收的直接影响，实现偏侧股冠状动脉结扎打造了小鼠后肢心血管痉挛性仿真模型。形成认为与S1-sEVs相对比，S2-sEVs的表现出优异的促动静脉转化成特质，形成心血管痉挛性诱惑挤压伤后后肢高速已经修理和回收（图5a-o）。
图5：S1-sEVs和S2-sEVs对后肢血管痉挛的不一样根治目的
05、S1-sEVs和S2-sEVs在皮肤好刀口痊愈中的功能
MSC以至于并衍生的sEV其所在手术治疗、脱套伤、烧伤或胃癌急病给予的造成 好组织创口长好结痂修复中的效果而被广泛性钻研探讨。成了分析分離的sEVs亚群对造成 好组织创口长好结痂修复的后果力，本钻研探讨构建打了个个兼有深部2度烧伤的大鼠绘图。后果意味着S2-sEVs使用对糖酵解的及时后果力对造成 好组织创口长好结痂修复展现出越来越有利于的后果力（图6a-p）。
图6：S1-sEVs和S2-sEVs对皮肤特效伤口发炎结疤的有所差异应响
06、S1-sEVs和S2-sEVs对DSS引诱的直肠炎的不一样的治療成果
小说拜谱生物发现了S1-sEVs和S2-sEVs对巨噬生殖细胞化学性质的差别调此后，不断在小鼠乙状小肠炎三维模型中评价它是的天然免疫调系统。没想到呈现了S1-sEVs疗法DSS引导的乙状小肠炎的特男人（图7a-s）。
图7：S1-sEVs和S2-sEVs对皮肤吧小伤口结疤的多种影向
07、sEVs多个亚群中微生物再次发生的不同调空
ESCRT依耐性经过和非ESCRT性经过都培训sEV的菌物体产生。在一项的研究中，写作者挖掘了sEVs标志logo物在S1-sEVs和S2-sEVs中的差异性体现。EGFR是特色内吞经过中已引入的HGS底物，总之在S1-sEVs和S2-sEVs泉河也可以查看到EGF血清，但在S1-sEVs中EGFR泛素化的水平要高得多，HGS在将泛素化出口货物引导意义到S1-sEVs中起重点意义，确认引入HGS敲除人体细胞系挖掘HGS的缺乏诱导性S1-sEVs的菌物体产生有效地提高，但对S2-sEVs的产生基本上没得损害，揭示S1-sEVs和S2-sEVs确认不一的调高系统的分泌，分别为被称作ESCRT依耐性和ESCRT非依耐性经过（图8a-t）。
图8：sEVs的一个亚群之前动物产生的文化差异改善
二、内容总结
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亚群的生物工程制作而成依赖性于其他的血细胞内路径
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淀粉酶组学检测分析服务，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！
规范医学文献：
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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