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。拜谱生物制品为该研究提供了淀粉酶组学拜谱生物。
英语大标题：Distinct molecular properties and functions of small EV subpopulations isolated from human umbilical cord MSCs using tangential flow filtration combined with size exclusion chromatography
展现杂志：Journal of Extracellular Vesicles
作用细胞因子：15.5
刊发时间段：2024.12.7
我公司：南京医科大学
组学技术工艺：miRNA测序、血清组学（拜谱生物工程出示）
科研村料：外泌体
钻研路线规划：
一、设计最终结果
01、确认将TFF与SEC模式相运用来离心分离sEVs亚群和HucMSCs
考虑到完成最适合医学适用的MSC-sEVs的大占比加工，我利用一堆种将TFF与SEC相完成的方案，从HucMSCs的状况培养出来基中分刘海离和纯化sEVs。完成淀粉酶质痕迹、NTA解析、纳流细胞系术的数据表面隔离的两人峰可能会主要了sEVs的两人不同的亚群。我将相当于于这两人阀值的sEVs亚群分别为定名为S1-sEVs和S2-sEVs（图1）。
图1：TFF结合实际SEC机系统从HucMSCs中离和定量分析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2：两sEVs亚群的血清质组学具体分析
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3：俩个sEVs亚群的miRNA谱
03、S1-sEVs和S2-sEVs对细胞膜系增值和巨噬细胞膜系极化的差别控制
依据二个sEVs亚群的多种带着物构成，实验进一次分用八种多种含量的S1-sEVs或S2-sEVs塑造3T3生殖人体肿瘤癌细胞及用脂多糖（LPS）加工小鼠骨髓收入的巨噬生殖人体肿瘤癌细胞（BMDMs）。导致遇到S1-sEVs和S2-sEVs对生殖人体肿瘤癌细胞成长和分列传送速度成绩出多种的会影响，但会对巨噬生殖人体肿瘤癌细胞极化的专业能力都存在距离（图4a-p）。
图4：S1-sEVs和S2-sEVs对人体组织细胞繁衍和巨噬人体组织细胞极化的差别的政策调控
04、S1-sEVs和S2-sEVs之后肢坏死中的地域差异调高
MSC十分ip产业的sEVs利用有利于促进新血栓的造成前边肢脑供血不足性中药治疗中被常见新闻报导，关键在于关察S1-sEVs和S2-sEVs对血栓添加和脑供血不足性安排降解的产生，利用右侧股动脉毛细血管结扎创立了小鼠后肢脑供血不足性三维模型。结局反映与S1-sEVs相对比，S2-sEVs表面出桌越的促血栓添加的特点，产生脑供血不足性促进破损后后肢短时间几乎修理和降解（图5a-o）。
图5：S1-sEVs和S2-sEVs对后肢缺血性的不同于方法实际效果
05、S1-sEVs和S2-sEVs在皮膚创伤伤口愈合中的目的
MSC还有ip产业的sEV而致在开刀、烧烫伤、烧伤或糖尿病的风险消化道疾病进而引发的白色皮肤组织特效手术创口处修复中的用处而被普遍分析。为了能够观查分离法的sEVs亚群对白色皮肤组织特效手术创口处修复的影晌，本分析搭建一堆个含有深部2度烧伤的大鼠仿真模型。后果表面S2-sEVs可以通过对糖酵解的正面影晌对白色皮肤组织特效手术创口处修复现象出相当有利于的影晌（图6a-p）。
图6：S1-sEVs和S2-sEVs对造成 伤口结痂伤口修复的有所不同影晌
06、S1-sEVs和S2-sEVs对DSS诱惑的直肠炎的与众不同医治效率
小说作者察觉到S1-sEVs和S2-sEVs对巨噬神经细胞旋光性的不一致性调接时候，延续在小鼠直肠炎绘图中鉴定鸟卵的天然免疫调接职能。成果阐述了S1-sEVs缓解DSS引发的直肠炎的特喜欢的人（图7a-s）。
图7：S1-sEVs和S2-sEVs对白色皮肤手术伤口长好的有差异 反应
07、sEVs3个亚群中动物情况的文化差异调空
ESCRT依赖感感感性前提条件和非ESCRT性前提条件都的指导sEV的微生物体形成。在此项学习中，写作者出现 了sEVs象征物在S1-sEVs和S2-sEVs中的差别的抒发。EGFR是有趣内吞前提条件中已创立的HGS底物，既然在S1-sEVs和S2-sEVs上都能够关察到EGF球蛋白，但在S1-sEVs中EGFR泛素化的水平要高得多，HGS在将泛素化产品正确引导到S1-sEVs中起重点使用，能够 建设方案HGS敲除癌细胞系出现 HGS的损坏诱导性S1-sEVs的微生物体形成显大以减少，但对S2-sEVs的形成近乎没能影晌，表示S1-sEVs和S2-sEVs能够 各个的改善共识机制产生，分辨统称ESCRT依赖感感感性和ESCRT非依赖感感感性前提条件（图8a-t）。
图8：sEVs的多个亚群期间微生物形成的差异化调准
二、内容工作小结
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亚群的生物工程合成图片根据于不同于的神经细胞内条件
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血清组学检测分析服务，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！
学习论文：
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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