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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球蛋白组学拜谱生物。
英文字母副标题：Distinct molecular properties and functions of small EV subpopulations isolated from human umbilical cord MSCs using tangential flow filtration combined with size exclusion chromatography
发表论文论文期刊：Journal of Extracellular Vesicles
影响力细胞因子：15.5
刊出准确时间：2024.12.7
做者工作单位：南京医科大学
组学水平：miRNA测序、蛋白质组学（拜谱生物技术出示）
的研究涂料：外泌体
研究分析路线地图：
一、实验报告
01、在将TFF与SEC系統相运用来分离处理sEVs亚群和HucMSCs
要实现了满足医学用途的MSC-sEVs的大投资额出产，我们使用一种将TFF与SEC相配合的措施，从HucMSCs的要求致力于基中分头离和纯化sEVs。顺利通过蛋清质痕迹、NTA介绍、纳流内部术的的结果显示破乳的俩个峰将体现了sEVs的俩个不同于亚群。我们将对照于这俩个顶值的sEVs亚群分别是排列顺序为S1-sEVs和S2-sEVs（图1）。
图1：TFF运用SEC软件从HucMSCs中分发型离和表现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2：5个sEVs亚群的球膳食纤维组学分享
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对神经血细胞繁衍和巨噬神经血细胞极化的不同之处调空
系统设计2个sEVs亚群的差距挟带物分解成，科研进第一步分用这几种差距用药量的S1-sEVs或S2-sEVs激发3T3神经神经元因此用脂多糖（LPS）操作小鼠骨髓源的巨噬神经神经元（BMDMs）。毕竟得知S1-sEVs和S2-sEVs对神经神经元产生和分裂主义浓度表現出差距的引响，因此对巨噬神经神经元极化的的能力来源于差距（图4a-p）。
图4：S1-sEVs和S2-sEVs对细胞膜系分裂繁殖和巨噬细胞膜系极化的地域差异国家宏观调控
04、S1-sEVs和S2-sEVs放前肢血管痉挛中的差异化自动调节
MSC简述随之出现的sEVs利用加速新血栓的影响之后肢梗死进行治疗中被宽泛新闻稿件，关键在于借助观察S1-sEVs和S2-sEVs对血栓形成和梗死组建粉碎利用的影响到，利用偏侧股血官结扎实现了小鼠后肢梗死实体模型。效果是因为与S1-sEVs相较，S2-sEVs表面出有远见的促血栓形成形态，影响梗死诱骗断裂后后肢尽快完成解决和粉碎利用（图5a-o）。
图5：S1-sEVs和S2-sEVs对后肢血管痉挛的不相同改善效用
05、S1-sEVs和S2-sEVs在肤质手术伤口长好中的功效
MSC下列不属于延伸的sEV甚为在动手术、外伤、烧伤或血糖值高的妇科疾病受到的白色肌肤手术伤口长好的修复伤口长好的修复的修复中的的功效而被很广探究。为了能够查看脱离的sEVs亚群对白色肌肤手术伤口长好的修复伤口长好的修复的修复的反应力，本探究树立半个个具备深部2度烧伤的大鼠对模型。报告单反映出S2-sEVs能够对糖酵解的积极参与反应力对白色肌肤手术伤口长好的修复伤口长好的修复的修复行为 出十分的有益无害的反应力（图6a-p）。
图6：S1-sEVs和S2-sEVs对新皮肤伤口结痂结疤的不相同直接影响
06、S1-sEVs和S2-sEVs对DSS诱导性的直肠炎的多种疗法效率
编辑发现S1-sEVs和S2-sEVs对巨噬细胞核旋光性的不一致性调高过后，再在小鼠直肠炎建模中评估方法它的天然免疫调高特点。效果阐明了S1-sEVs中药治疗DSS分析的直肠炎的活性朋友（图7a-s）。
图7：S1-sEVs和S2-sEVs对皮小伤口的修复的差异影向
07、sEVs两位亚群中生物工程出现的差别的调节作用
ESCRT依靠性渠道和非ESCRT性渠道都免费指导sEV的微动物挖掘。在一项研究方案中，小说拜谱生物挖掘了sEVs因素物在S1-sEVs和S2-sEVs中的对比分析表达方式。EGFR是经典传奇内吞渠道中已打造的HGS底物，虽说在S1-sEVs和S2-sEVs怡水园就可以留意到EGF球蛋白，但在S1-sEVs中EGFR泛素化层次要高得多，HGS在将泛素化货件帮助到S1-sEVs中起关键的帮助，顺利利用创设HGS敲除上皮细胞系挖掘HGS的缺乏诱惑S1-sEVs的微动物挖掘显长减轻，但对S2-sEVs的发生可以说沒有印象，显示S1-sEVs和S2-sEVs顺利利用各个的调准体制产生，各通称ESCRT依靠性和ESCRT非依靠性渠道（图8a-t）。
图8：sEVs的两人亚群左右海洋生物造成的差异化调整
二、内容个人总结
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。利用淀粉酶组学，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亚群的菌物提炼依懒于与众不同的上皮细胞内条件
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球蛋白组学检测分析服务，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！
学习论文资料：
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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