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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。拜谱动物为该研究提供了血清组学拜谱生物。
因为版头：Distinct molecular properties and functions of small EV subpopulations isolated from human umbilical cord MSCs using tangential flow filtration combined with size exclusion chromatography
发布刊物：Journal of Extracellular Vesicles
关系指数公式：15.5
投稿事件：2024.12.7
小编院校：南京医科大学
组学科技：miRNA测序、核蛋白组学（拜谱菌物供应）
设计物料：外泌体
调查路线地图：
一、深入分析成果
01、根据将TFF与SEC机系统相融合实际来提取sEVs亚群和HucMSCs
要做到是和临床治疗利用的MSC-sEVs的大建设规模产出，我们进行了种将TFF与SEC相依照的方式方法，从HucMSCs的情况激发基中分头离和纯化sEVs。确认蛋白质含量质印刷痕迹、NTA阐述、纳流神经元术的报告单阐明隔离的两根峰可能主要了sEVs的两根不一亚群。我们将代表于这两根谷值的sEVs亚群依次重命名为S1-sEVs和S2-sEVs（图1）。
图1：TFF融合SEC系统化从HucMSCs中离和定性分析sEVs亚群
02、MSC-sEVs亚群的分析方法
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：多个sEVs亚群的胆固醇质组学了解
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sEVs亚群的miRNA谱
03、S1-sEVs和S2-sEVs对体细胞膜繁衍和巨噬体细胞膜极化的性别差异管控
针对这两个sEVs亚群的与众各种差异性攜帶物成分，设计进一部分用以下几种与众各种差异性含水量的S1-sEVs或S2-sEVs塑造培养3T3人体細胞相应用脂多糖（LPS）治理小鼠骨髓来原的巨噬人体細胞（BMDMs）。然而找到S1-sEVs和S2-sEVs对人体細胞的生长和分裂主义传输速度行为 出与众各种差异性的危害，同时对巨噬人体細胞极化的水平出现差异性（图4a-p）。
图4：S1-sEVs和S2-sEVs对体组织细胞增值能力和巨噬体组织细胞极化的相互影响调节
04、S1-sEVs和S2-sEVs前边肢坏死中的相互影响可以调节
MSC简述延伸的sEVs能够 加速新淋巴管的行成后面肢脑供血不足的治疗中被常见新闻报道，为了能让考察S1-sEVs和S2-sEVs对淋巴管转换和脑供血不足策划 可净化的危害，能够 一侧股冠状动脉结扎树立了小鼠后肢脑供血不足建模方法。毕竟认为与S1-sEVs相对来说，S2-sEVs表面出匠心的促淋巴管转换基本特征，从而导致脑供血不足介导直接损伤后后肢便捷齐全处理和可净化（图5a-o）。
图5：S1-sEVs和S2-sEVs对后肢坏死的不一样根治治疗效果
05、S1-sEVs和S2-sEVs在白色皮肤患处痊愈中的反应
MSC简答诞生的sEV由于在整形手术、烧烫伤、烧伤或高血压慢性病致使的皮膚手术伤疤处痊愈中的用而被比较广泛调查。从而观测隔离的sEVs亚群对皮膚手术伤疤处痊愈的影向，本调查开发没事个有着深部2度烧伤的大鼠模特。报告单得出结论S2-sEVs在对糖酵解的主动性影向对皮膚手术伤疤处痊愈主要表现出尤其益处的影向（图6a-p）。
图6：S1-sEVs和S2-sEVs对皮肤好伤口康复康复的的不同后果
06、S1-sEVs和S2-sEVs对DSS诱导性的直肠炎的不同的根治成果
小编发觉S1-sEVs和S2-sEVs对巨噬血细胞正负的不一致性控制最后，再继续在小鼠小肠炎建模方法中考评同旁内角的免疫性控制的功能。但是探求了S1-sEVs治療DSS引导的小肠炎的炎症因子聊天（图7a-s）。
图7：S1-sEVs和S2-sEVs对皮肤图片伤口发炎痊愈的各个会影响
07、sEVs5个亚群中动物产生的的差异干预
ESCRT依懒感感性手段和非ESCRT性手段都具体指导sEV的菌物工程进行。在某项论述中，小说家出现了sEVs图标物在S1-sEVs和S2-sEVs中的文化差异呈现。EGFR是原素内吞手段中已组建的HGS底物，无论怎样在S1-sEVs和S2-sEVs都能探究到EGF球蛋白，但在S1-sEVs中EGFR泛素化横向要高得多，HGS在将泛素化运输指引到S1-sEVs中起的关键反应，顺利完成营造HGS敲除细胞膜系出现HGS的丢失诱导型S1-sEVs的菌物工程进行更显减小，但对S2-sEVs的造成可以说还没有直接影响，呈现S1-sEVs和S2-sEVs顺利完成不相同的转换新机制产出，分辨喻为ESCRT依懒感感性和ESCRT非依懒感感性手段（图8a-t）。
图8：sEVs的两个人亚群相互之间生物体出现的地域差异缓解
二、优秀文章总结
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。利用球蛋白组学，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亚群的生物体合并依赖感于有差异 的细胞膜内渠道
三、拜谱个人总结
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蛋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！
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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