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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蛋白酶组学拜谱生物。
英文版版头：Distinct molecular properties and functions of small EV subpopulations isolated from human umbilical cord MSCs using tangential flow filtration combined with size exclusion chromatography
说出杂志期刊：Journal of Extracellular Vesicles
引响系数：15.5
发表论文時间：2024.12.7
笔者公司的：南京医科大学
组学方法：miRNA测序、蛋白酶组学（拜谱海洋生物给予）
深入分析的材料：外泌体
设计自驾线路：
一、的研究效果
01、实现将TFF与SEC系统化相切合来离心分离sEVs亚群和HucMSCs
为实行比较适合临床护理操作的MSC-sEVs的大人数生产制造，做者选取好几个种将TFF与SEC相紧密联系的手段，从HucMSCs的要求培植基中离和纯化sEVs。采用球高蛋白印刷痕迹、NTA进行分析、纳流細胞术的数据体现了分离处理的两大人峰概率代表英语了sEVs的两大人的不同亚群。做者将应对于这两大人峰峰值的sEVs亚群依次称为S1-sEVs和S2-sEVs（图1）。
图1：TFF依照SEC系統从HucMSCs中离和定性分析sEVs亚群
02、MSC-sEVs亚群的表现
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，首先使用淀粉酶组学分析。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2：两位sEVs亚群的血清质组学讲解
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3：两只sEVs亚群的miRNA谱
03、S1-sEVs和S2-sEVs对癌生殖细胞增值和巨噬癌生殖细胞极化的差异化管控
依据两种sEVs亚群的不一样的过飞机安检物构成的，的研究进这一步分用这几种不一样的含量的S1-sEVs或S2-sEVs锻炼3T3组织及及用脂多糖（LPS）加工小鼠骨髓渠道的巨噬组织（BMDMs）。报告看到S1-sEVs和S2-sEVs对组织发展和分化带宽具体表现出不一样的的干扰，而且对巨噬组织极化的实力存在着文化差异（图4a-p）。
图4：S1-sEVs和S2-sEVs对細胞分裂繁殖和巨噬細胞极化的文化差异房产调控
04、S1-sEVs和S2-sEVs放前肢缺血性中的对比分析控制
MSC以及其研究的sEVs进行带动新心心毛细血管的造成之后肢梗死治愈中被范围广简讯，为了能考察S1-sEVs和S2-sEVs对心心毛细血管生产和梗死机构恢复的影晌，进行一侧股冠脉结扎创立了小鼠后肢梗死建模。毕竟表述与S1-sEVs相比之下，S2-sEVs表现形式出领航的促心心毛细血管生产特点，使得梗死诱导性伤到后后肢更快已经修复能力和恢复（图5a-o）。
图5：S1-sEVs和S2-sEVs对后肢缺血性的各种治疗方法成效
05、S1-sEVs和S2-sEVs在造成 伤口结痂长好中的意义
MSC基本双重性的sEV而致在开刀、周围神经损伤、烧伤或血糖值高的慢性病促使的肌肤创伤长好中的用途而被大面积深入分析。因为观擦分割的sEVs亚群对肌肤创伤长好的会不良导致，本深入分析创立新一个具深部2度烧伤的大鼠三维模型。结论证明S2-sEVs能够 对糖酵解的及时会不良导致对肌肤创伤长好成绩出至关不利于的会不良导致（图6a-p）。
图6：S1-sEVs和S2-sEVs对新皮肤创口结疤的有所不同后果
06、S1-sEVs和S2-sEVs对DSS帮助的直肠炎的有所差异制疗成效
诗人显示S1-sEVs和S2-sEVs对巨噬细胞膜电性的一定的差异自动控制往后，依然在小鼠小肠炎类别中测评同旁内角的免疫性自动控制能力。数据反映了S1-sEVs诊疗DSS分析的小肠炎的特女性朋友（图7a-s）。
图7：S1-sEVs和S2-sEVs对皮肤组织患处消退的不一样的影响到
07、sEVs多个亚群中动物遭受的不同干预
ESCRT反用处性有效行业和非ESCRT性有效行业都建议sEV的生物技术技术会出现。在任何探析中，写作者知道了sEVs标签物在S1-sEVs和S2-sEVs中的有差异 之处展示。EGFR是经典之作内吞有效行业中已搭建的HGS底物，我以为在S1-sEVs和S2-sEVs中能够 分析到EGF蛋白酶，但在S1-sEVs中EGFR泛素化情况要高得多，HGS在将泛素化物货修复系统到S1-sEVs中起核心用处，按照营造HGS敲除血细胞系知道HGS的欠缺帮助S1-sEVs的生物技术技术会出现明显的削减，但对S2-sEVs的导致基本上不能应响，阐明S1-sEVs和S2-sEVs按照有差异 的自动调节管理机制代谢分泌，分开统称ESCRT反用处性和ESCRT非反用处性有效行业（图8a-t）。
图8：sEVs的两人亚群中间生物学造成的差异化调控
二、短文总结
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亚群的海洋生物转化成依附于于不一样的的肿瘤细胞内条件
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！
参看论文：
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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