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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。拜谱生物技术为该研究提供了蛋白酶组学拜谱生物。
日语版头：Distinct molecular properties and functions of small EV subpopulations isolated from human umbilical cord MSCs using tangential flow filtration combined with size exclusion chromatography
投稿杂志：Journal of Extracellular Vesicles
关系系数：15.5
发表过时长：2024.12.7
小说作者基层单位：南京医科大学
组学新技术：miRNA测序、核蛋白组学（拜谱怪物提高）
理论研究建筑材料：外泌体
实验自驾路线：
一、的研究最后
01、完成将TFF与SEC系統相根据来离心分离sEVs亚群和HucMSCs
成了体现可以临床实践运用的MSC-sEVs的大面积生產，小说小说作家用一种将TFF与SEC相辅相成起来的技巧，从HucMSCs的的条件培养教育基中分头离和纯化sEVs。完成球氨基酸痕迹、NTA探讨、纳流人体细胞术的最终结果证实区分的这几个峰已经表达了sEVs的这几个有所差异亚群。小说小说作家将对应着于这这几个阀值的sEVs亚群分为取名为S1-sEVs和S2-sEVs（图1）。
图1：TFF组合SEC操作系统从HucMSCs中分发型离和定量分析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，首先使用核蛋白组学分析。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2：5个sEVs亚群的核蛋白组学剖析
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：几个sEVs亚群的miRNA谱
03、S1-sEVs和S2-sEVs对細胞增值能力和巨噬細胞极化的对比改善
依据两人sEVs亚群的区别攜帶物组建，学习进那步分用这几种区别残留量的S1-sEVs或S2-sEVs锻炼3T3人体肿瘤人体细胞系或者用脂多糖（LPS）治理 小鼠骨髓来源于的巨噬人体肿瘤人体细胞系（BMDMs）。最终察觉到S1-sEVs和S2-sEVs对人体肿瘤人体细胞系植物的生长和裂变强度具体表现出区别的损害，如果对巨噬人体肿瘤人体细胞系极化的工作能力会有差异化（图4a-p）。
图4：S1-sEVs和S2-sEVs对人体神经细胞繁殖和巨噬人体神经细胞极化的差别的宏观调控
04、S1-sEVs和S2-sEVs后面肢缺血性中的之间的关系调结
MSC基本具象化的sEVs依据推进新毛细血液的以至于前边肢脑供血不足性疗法中被丰富通讯报道，为了能让观测S1-sEVs和S2-sEVs对毛细血液转化和脑供血不足性策划 恢复的影向，依据偏侧股血液结扎创立了小鼠后肢脑供血不足性整治。效果证明与S1-sEVs相对来说，S2-sEVs表演出领航的促毛细血液转化形态，以至于脑供血不足性分析伤到后后肢快速的全部修复工具和恢复（图5a-o）。
图5：S1-sEVs和S2-sEVs对后肢缺血性的各种不同医治成果
05、S1-sEVs和S2-sEVs在白色皮肤刀口长好中的功用
MSC简答衍生产品的sEV故有在术、损伤、烧伤或胃癌疫情促使的脸部白色皮创伤消退中的效应而被丰富学习。为了能查看区分的sEVs亚群对脸部白色皮创伤消退的决定，本学习设立了个具深部2度烧伤的大鼠模形。但是显示S2-sEVs顺利通过对糖酵解的积极主动决定对脸部白色皮创伤消退具体表现出相对不利于的决定（图6a-p）。
图6：S1-sEVs和S2-sEVs对皮肤图片小伤口结疤的的不同影晌
06、S1-sEVs和S2-sEVs对DSS诱惑的乙状结肠炎的各种医治成果
作著感觉S1-sEVs和S2-sEVs对巨噬细胞核电性的一定的差异调高后来，仍在在小鼠乙状小肠炎整治中考核植物的根的天然免疫调高工作。但是呈现了S1-sEVs开展DSS介导的乙状小肠炎的非特异朋友（图7a-s）。
图7：S1-sEVs和S2-sEVs对肤色创伤长好的不一样的作用
07、sEVs2个亚群中生物制品的发生的距离调节管控
ESCRT依靠性经过和非ESCRT性经过都免费指导sEV的海洋生物体出现。在这种的研究中，我们出现了sEVs因素物在S1-sEVs和S2-sEVs中的之间的关系把你想表达出来。EGFR是特别内吞经过中已保持的HGS底物，也许在S1-sEVs和S2-sEVs中所能观看到EGF淀粉酶，但在S1-sEVs中EGFR泛素化质量要高得多，HGS在将泛素化快件干预到S1-sEVs中起关键性效应，借助整合HGS敲除细胞膜系出现HGS的低下介导S1-sEVs的海洋生物体出现明显降低，但对S2-sEVs的发生基本上无印象，得出结论S1-sEVs和S2-sEVs借助各不相同的调准考核机制分沁，各用成为ESCRT依靠性和ESCRT非依靠性经过（图8a-t）。
图8：sEVs的两亚群区间内生物制品产生的之间的关系调
二、原创文章工作小结
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。利用血清组学，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亚群的生物制品制成依赖感于的不同的细胞系内方式
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！
学习论文毕业论文：
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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