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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。拜谱微生物为该研究提供了淀粉酶组学拜谱生物。
英语翻译标题文字：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
关系成分：15.5
说出时刻：2024.12.7
创作者企业：南京医科大学
组学方法：miRNA测序、核蛋白组学（拜谱海洋生物给出）
探索的原材料：外泌体
分析行车路线：
一、的研究结论
01、可以通过将TFF与SEC操作系统灵活运用在一起来溶合sEVs亚群和HucMSCs
要实现目标好诊疗用途的MSC-sEVs的大市场规模生产销售，做者选择了了种将TFF与SEC相融合的步骤，从HucMSCs的具体条件培养出基中分发型离和纯化sEVs。使用血清质印记、NTA研究分析、纳流组织术的没想到反映脱离的两位峰已经代表人了sEVs的两位多种亚群。做者将应对于这两位峰峰值的sEVs亚群不同重命名为S1-sEVs和S2-sEVs（图1）。
图1：TFF组合SEC软件系统从HucMSCs中离和分析方法sEVs亚群
02、MSC-sEVs亚群的研究方法
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，首先使用血清组学分析。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亚群的血清质组学探讨
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：多个sEVs亚群的miRNA谱
03、S1-sEVs和S2-sEVs对上皮细胞系增值能力和巨噬上皮细胞系极化的差别的调整
应用于好几个sEVs亚群的各不相同随身携带物分解成，设计进步分用哪几种各不相同残留量的S1-sEVs或S2-sEVs致力于3T3组织内部各种用脂多糖（LPS）处置小鼠骨髓从何而来的巨噬组织内部（BMDMs）。毕竟察觉到S1-sEVs和S2-sEVs对组织内部发芽和裂开传输速度表現出各不相同的关系，如果对巨噬组织内部极化的学习能力普遍存在对比分析（图4a-p）。
图4：S1-sEVs和S2-sEVs对神经细胞系繁衍和巨噬神经细胞系极化的差别的调节
04、S1-sEVs和S2-sEVs前边肢梗死中的不同之处调理
MSC下列不属于延伸的sEVs确认利于新动脉心血管的演变成前边肢坏死进行治疗中被非常广泛报道怎么写，关键在于观察植物S1-sEVs和S2-sEVs对动脉心血管转化成和坏死企业重复利用的不良影响，确认偏侧股动脉心血管结扎成立了小鼠后肢坏死仿真模型。最后显示与S1-sEVs相信，S2-sEVs表現出优秀的促动脉心血管转化成特征参数，形成坏死引导破损后后肢快全部修复工具和重复利用（图5a-o）。
图5：S1-sEVs和S2-sEVs对后肢坏死的有所不同治愈实际效果
05、S1-sEVs和S2-sEVs在脸部皮肤伤口结痂痊愈中的功用
MSC下列关于衍生物的sEV因为本身在开刀手术、伤疤发炎、烧伤或高血糖妇科疾病出现的皮夫伤疤发炎消退中的用途而被广泛的探索。以便探究离心分离的sEVs亚群对皮夫伤疤发炎消退的影晌，本探索建设新一个有深部2度烧伤的大鼠模形。没想到意味着S2-sEVs使用对糖酵解的积极进取影晌对皮夫伤疤发炎消退行为出很有弊的影晌（图6a-p）。
图6：S1-sEVs和S2-sEVs对皮小伤口康复的不一样的作用
06、S1-sEVs和S2-sEVs对DSS诱导型的乙状结肠炎的的不同开展疗效
编辑显示S1-sEVs和S2-sEVs对巨噬组织细胞正负的性别差异缓解在这之后，依然在小鼠直肠炎型号中考核它们的的免疫检测缓解功用。数据阐释了S1-sEVs治療DSS分析的直肠炎的特女性朋友（图7a-s）。
图7：S1-sEVs和S2-sEVs对造成 创口痊愈的有差异 印象
07、sEVs俩个亚群中生物工程发现的不同调空
ESCRT忽略于性经由和非ESCRT性经由都指导性sEV的怪物突发。在这些理论研究中，作著会得知了sEVs标制物在S1-sEVs和S2-sEVs中的区别表答。EGFR是典型内吞经由中已打造的HGS底物，总之在S1-sEVs和S2-sEVs中可能检查到EGF蛋白质，但在S1-sEVs中EGFR泛素化品质要高得多，HGS在将泛素化物品指导到S1-sEVs中起关健目的，完成共建HGS敲除细胞系系会得知HGS的丢失分析S1-sEVs的怪物突发有效地限制，但对S2-sEVs的产生了近乎也没有影晌，揭示S1-sEVs和S2-sEVs完成不相同的调控逻辑排出，各是是指ESCRT忽略于性和ESCRT非忽略于性经由（图8a-t）。
图8：sEVs的俩个亚群之間怪物的发生的距离调准
二、本文个人心得体会
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亚群的生物工程制成依耐于不一的组织细胞内方法
三、拜谱工作小结
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白质组学检测分析服务，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！
借鉴论文毕业论文：
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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