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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。拜谱海洋生物为该研究提供了血清组学拜谱生物。
英文音标网站标题：Distinct molecular properties and functions of small EV subpopulations isolated from human umbilical cord MSCs using tangential flow filtration combined with size exclusion chromatography
提出刊物：Journal of Extracellular Vesicles
直接影响指数：15.5
投稿时期：2024.12.7
原作者公司的：南京医科大学
组学技術：miRNA测序、蛋白酶组学（拜谱怪物出具）
分析的材料：外泌体
科研自驾路线：
一、深入分析导致
01、实现将TFF与SEC机系统相联系来拆分sEVs亚群和HucMSCs
要为满足时候临床护理运用的MSC-sEVs的发现并规模性性生产方式，诗人分为一种将TFF与SEC灵活运用在一起的技巧，从HucMSCs的必要条件教育微生物培养基中离和纯化sEVs。实现蛋白酶质印刷痕迹、NTA解析、纳流生殖细胞术的然而发现破乳的两峰也许代表着了sEVs的两各种不同亚群。诗人将相对于这两顶值的sEVs亚群依次称为S1-sEVs和S2-sEVs（图1）。
图1：TFF结合在一起SEC整体从HucMSCs中离和表现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：好几个sEVs亚群的球膳食纤维组学探讨
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3：两大sEVs亚群的miRNA谱
03、S1-sEVs和S2-sEVs对体神经细胞分裂繁殖和巨噬体神经细胞极化的性别差异改善
应用场景俩个sEVs亚群的区别挟带物组合成，探析进步骤分用三类区别服用量的S1-sEVs或S2-sEVs培养教育3T3肿瘤内部核或是用脂多糖（LPS）处里小鼠骨髓原因的巨噬肿瘤内部核（BMDMs）。结局显示S1-sEVs和S2-sEVs对肿瘤内部核的生长和分列时延展现出区别的引响，但会对巨噬肿瘤内部核极化的专业能力留存差异化（图4a-p）。
图4：S1-sEVs和S2-sEVs对体细胞核分裂繁殖和巨噬体细胞核极化的对比分析房产调控
04、S1-sEVs和S2-sEVs朝后肢脑供血不足中的不同调节器
MSC基本产生的sEVs顺利用带动新血液的成型后面肢脑供血不足进行治疗中被多报到，只为观察分析S1-sEVs和S2-sEVs对血液转换和脑供血不足组织机构恢复的印象，顺利用一侧股冠脉结扎加入了小鼠后肢脑供血不足模型工具。效果证实与S1-sEVs比起来，S2-sEVs表达出好的促血液转换形态，引致脑供血不足诱导型软组织损伤后后肢快速的几乎复原和恢复（图5a-o）。
图5：S1-sEVs和S2-sEVs对后肢血管痉挛的有差异 开展感觉
05、S1-sEVs和S2-sEVs在皮膚创口消退中的功用
MSC还有其ip产业的sEV而致在微创手术、创口、烧伤或糖尿病患者病引致的皮膚吧创口康复中的功能而被很广科研。要为观擦剥离的sEVs亚群对皮膚吧创口康复的决定，本科研组建半个个兼有深部2度烧伤的大鼠模特。报告表面S2-sEVs用对糖酵解的积极主动决定对皮膚吧创口康复特征出愈来愈不利于的决定（图6a-p）。
图6：S1-sEVs和S2-sEVs对皮肤组织小伤口修复的的不同会影响
06、S1-sEVs和S2-sEVs对DSS帮助的乙状结肠炎的多种诊治目的
小说作者显示S1-sEVs和S2-sEVs对巨噬細胞导电性的性别差异控制后，再在小鼠乙状小肠炎整治中风险评估因此的免疫系统控制的功能。結果体现了了S1-sEVs根治DSS诱骗的乙状小肠炎的非特异朋友（图7a-s）。
图7：S1-sEVs和S2-sEVs对白色皮肤小伤口康复的不一关系
07、sEVs5个亚群中微生物发生了的差异化宏观调控
ESCRT忽略性条件和非ESCRT性条件都专业指导sEV的海洋生态学发生了了。在这些探索中，著者得知了sEVs圆形标志物在S1-sEVs和S2-sEVs中的差异性展现。EGFR是经典的内吞条件中已建立起的HGS底物，无论怎样在S1-sEVs和S2-sEVs中应该考察到EGF球蛋白，但在S1-sEVs中EGFR泛素化的水平要高得多，HGS在将泛素化快件修复系统到S1-sEVs中起关键点做用，用打造HGS敲除体细胞系得知HGS的受损诱发S1-sEVs的海洋生态学发生了了更显以减少，但对S2-sEVs的导致基本上不会有影向，证实S1-sEVs和S2-sEVs用差异的设定制度代谢，依次又称ESCRT忽略性和ESCRT非忽略性条件（图8a-t）。
图8：sEVs的俩个亚群中生物学出现的一定的差异可以调节
二、文章标题个人总结
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亚群的菌物镶嵌依赖感于多种的神经元内前提条件
三、拜谱总结
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！
参看学术论文：
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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