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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。拜谱生物学为该研究提供了核蛋白组学拜谱生物。
日语微信标题：Distinct molecular properties and functions of small EV subpopulations isolated from human umbilical cord MSCs using tangential flow filtration combined with size exclusion chromatography
发稿刊物：Journal of Extracellular Vesicles
决定系数：15.5
刊登时刻：2024.12.7
小说作者方：南京医科大学
组学技术水平：miRNA测序、血清组学（拜谱菌物给出）
论述产品：外泌体
调查风格：
一、探析后果
01、经过将TFF与SEC系统的相整合来分离出来sEVs亚群和HucMSCs
为了让体现比较合适临床药学用的MSC-sEVs的大企业规模生产加工，作家用了一大种将TFF与SEC想配合起来的技术，从HucMSCs的能力教育培养液中离和纯化sEVs。凭借淀粉酶质印痕、NTA进行分析、纳流肿瘤细胞术的导致体现了剥离的两根峰可以指代了sEVs的两根不同的亚群。作家将相当于于这两根谷值的sEVs亚群各被命名为S1-sEVs和S2-sEVs（图1）。
图1：TFF紧密结合SEC软件从HucMSCs中分头离和分析方法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2：两人sEVs亚群的球胆固醇组学具体分析
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：好几个sEVs亚群的miRNA谱
03、S1-sEVs和S2-sEVs对组织肿瘤细胞增值和巨噬组织肿瘤细胞极化的距离调节作用
应用于这两个sEVs亚群的各不相同带着物组建，研发进步骤分用三个各不相同含水量的S1-sEVs或S2-sEVs培养教育3T3癌生殖内部及用脂多糖（LPS）处里小鼠骨髓主要来源的巨噬癌生殖内部（BMDMs）。没想到发展S1-sEVs和S2-sEVs对癌生殖内部生長和裂开浓度展现出各不相同的不良影响，而且对巨噬癌生殖内部极化的程度普遍存在地域差异（图4a-p）。
图4：S1-sEVs和S2-sEVs对受损上皮细胞增值和巨噬受损上皮细胞极化的不一致性调节管控
04、S1-sEVs和S2-sEVs朝后肢血管痉挛中的异同调结
MSC以及ip产业的sEVs利用增强新血栓的确立朝后肢梗死诊疗中被大范围宣传报道，为着洞察分析S1-sEVs和S2-sEVs对血栓形成和梗死公司复苏的应响，利用一侧股血栓结扎建造了小鼠后肢梗死模形。后果反映与S1-sEVs相较，S2-sEVs突出表现出领航的促血栓形成性质，产生梗死介导挫裂伤后后肢最快压根修理和复苏（图5a-o）。
图5：S1-sEVs和S2-sEVs对后肢梗死的有所不同治疗方法实际效果
05、S1-sEVs和S2-sEVs在肤质患处长好中的功能
MSC名词解释双重性的sEV因在术、周围神经损伤、烧伤或高血糖慢性病吸引的肤色手术伤口处发炎结疤中的会会决定而被大范围设计探讨。想要探究分割的sEVs亚群对肤色手术伤口处发炎结疤的会会决定，本设计探讨组建了个都具有深部2度烧伤的大鼠建模方法。成果意味着S2-sEVs完成对糖酵解的积极参与会会决定对肤色手术伤口处发炎结疤表现形式出非常的有用的会会决定（图6a-p）。
图6：S1-sEVs和S2-sEVs对造成 创伤消退的各个会影响
06、S1-sEVs和S2-sEVs对DSS帮助的直肠炎的区别的治疗结果
写作者知道S1-sEVs和S2-sEVs对巨噬上皮细胞电性的差异化改善时候，依然在小鼠乙状直肠炎模特中风险评估因此的免疫细胞改善效果。结杲论述了S1-sEVs制疗DSS诱导型的乙状直肠炎的特异形（图7a-s）。
图7：S1-sEVs和S2-sEVs对皮肤组织伤疤伤口修复的多种影晌
07、sEVs两只亚群中生物技术遭受的距离管控
ESCRT依靠性条件和非ESCRT性条件都建议sEV的生态学诞生。在这一项钻研中，原作者察觉了sEVs标志牌物在S1-sEVs和S2-sEVs中的差别的传达。EGFR是有趣内吞条件中已建立联系的HGS底物，即使在S1-sEVs和S2-sEVs泉河还可以留意到EGF蛋白质，但在S1-sEVs中EGFR泛素化质量要高得多，HGS在将泛素化货件视情况加以引导到S1-sEVs中起关键的做用，采用建立HGS敲除细胞膜系察觉HGS的短缺诱骗S1-sEVs的生态学诞生显长增多，但对S2-sEVs的诞生可以说无应响，取决于S1-sEVs和S2-sEVs采用不同的的调结措施分泌量，区别被称为ESCRT依靠性和ESCRT非依靠性条件（图8a-t）。
图8：sEVs的两位亚群当中菌物發生的区别调理
二、散文总结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亚群的怪物结合关键在于于有所不同的生殖细胞内途经
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！
参阅医学文献：
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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