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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。拜谱生态学为该研究提供了球蛋白组学拜谱生物。
英文翻译主题：Distinct molecular properties and functions of small EV subpopulations isolated from human umbilical cord MSCs using tangential flow filtration combined with size exclusion chromatography
投稿刊物：Journal of Extracellular Vesicles
影向细胞：15.5
展现时长：2024.12.7
原作者的单位：南京医科大学
组学技术设备：miRNA测序、血清组学（拜谱微生物提供了）
科研资料：外泌体
探索路线图：
一、学习最终
01、依据将TFF与SEC平台相辅相成实际来溶合sEVs亚群和HucMSCs
要想满足适于临床试验广泛应用的MSC-sEVs的大范围性产量，做者用于一个多种将TFF与SEC相构建的手段，从HucMSCs的生活条件提升基中离和纯化sEVs。完成球高蛋白痕印、NTA具体分析、纳流细胞膜术的报告单是因为剥离的3个峰会代表性了sEVs的3个差异亚群。做者将相应的于这3个谷值的sEVs亚群区别命名大全为S1-sEVs和S2-sEVs（图1）。
图1：TFF相结合SEC体统从HucMSCs中分头离和表现sEVs亚群
02、MSC-sEVs亚群的定性分析
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2：俩个sEVs亚群的蛋清质组学概述
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：这两个sEVs亚群的miRNA谱
03、S1-sEVs和S2-sEVs对上皮血细胞增值和巨噬上皮血细胞极化的对比房产调控
根据俩个sEVs亚群的不一样随身携带物包含，调查进一次分用以下几种不一样分子量的S1-sEVs或S2-sEVs塑造3T3肿瘤上皮内部但会用脂多糖（LPS）处理小鼠骨髓收入的巨噬肿瘤上皮内部（BMDMs）。最终结果发掘S1-sEVs和S2-sEVs对肿瘤上皮内部出现和分裂主义速度的表现出不一样的导致，但会对巨噬肿瘤上皮内部极化的力量出现不一致性（图4a-p）。
图4：S1-sEVs和S2-sEVs对神经元繁衍和巨噬神经元极化的距离国家宏观调控
04、S1-sEVs和S2-sEVs放前肢血管痉挛中的差别调高
MSC和诞生的sEVs能够催进新毛细动脉壁的行成之后肢毛细动脉痉挛缓解中被常见报到，为了让仔细观察S1-sEVs和S2-sEVs对毛细动脉壁转换和毛细动脉痉挛组织化机体再造的干扰，能够右侧股动脉结扎创立了小鼠后肢毛细动脉痉挛模式。结论证实与S1-sEVs相比之下，S2-sEVs现象出非凡的促毛细动脉壁转换属性，造成的毛细动脉痉挛诱骗挤压伤后后肢很快仍然修理和机体再造（图5a-o）。
图5：S1-sEVs和S2-sEVs对后肢缺血性的有差异制疗目的
05、S1-sEVs和S2-sEVs在造成 伤口结痂的修复中的用
MSC极其衍化的sEV因在术、脱套伤、烧伤或心脏病慢性病导致的皮膚特效创口康复中的的功效而被大范围论述。从而观察动物脱离的sEVs亚群对皮膚特效创口康复的反应到，本论述创立半个个具备有深部2度烧伤的大鼠对模型。后果是因为S2-sEVs实现对糖酵解的主动反应到对皮膚特效创口康复情况出比较有利于的反应到（图6a-p）。
图6：S1-sEVs和S2-sEVs对皮伤疤俞合的各种不同印象
06、S1-sEVs和S2-sEVs对DSS帮助的直肠炎的有差异 缓解感觉
写作者表明S1-sEVs和S2-sEVs对巨噬細胞导电性的差别调整过后，依然在小鼠小肠炎模板中评定他们的免疫性调整功能表。没想到呈现了S1-sEVs的治疗DSS诱惑的小肠炎的特男人（图7a-s）。
图7：S1-sEVs和S2-sEVs对皮肤吧创口伤口愈合的不相同危害
07、sEVs两根亚群中生态学發生的异同调空
ESCRT依耐关系性路径和非ESCRT性路径都访谈提纲sEV的动物突发。在任何研发中，做者遇到了sEVs标识物在S1-sEVs和S2-sEVs中的差别表答。EGFR是經典内吞路径中已创立的HGS底物，虽然在S1-sEVs和S2-sEVs里都是可以看到EGF淀粉酶，但在S1-sEVs中EGFR泛素化水平方向要高得多，HGS在将泛素化快件疏导到S1-sEVs中起要点效应，用建立HGS敲除受损细胞系遇到HGS的不足引发S1-sEVs的动物突发显长降低，但对S2-sEVs的发生可以说也没有不良影响，证明S1-sEVs和S2-sEVs用多种的调理考核机制代谢，主要叫做ESCRT依耐关系性和ESCRT非依耐关系性路径（图8a-t）。
图8：sEVs的两人亚群当中海洋生物出现的差异化自动调节
二、论文总结
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。利用球蛋白组学，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亚群的菌物制作而成信任于不同于的肿瘤细胞内方式
三、拜谱个人总结
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！
参考选取论文资料：
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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