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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血清组学拜谱生物。
日语标题格式：Distinct molecular properties and functions of small EV subpopulations isolated from human umbilical cord MSCs using tangential flow filtration combined with size exclusion chromatography
展现刊物：Journal of Extracellular Vesicles
后果细胞：15.5
刊登时段：2024.12.7
创作者单位名称：南京医科大学
组学技能：miRNA测序、蛋白质组学（拜谱菌物提拱）
探析文件：外泌体
理论研究的路线：
一、调查结杲
01、实现将TFF与SEC软件相运用来分离处理sEVs亚群和HucMSCs
为着做到更适合临床医学软件的MSC-sEVs的大市场规模产生，编辑采取打了个种将TFF与SEC相搭配的措施，从HucMSCs的状况塑造培养基的配制中离和纯化sEVs。进行蛋白酶质印子、NTA分折、纳流肿瘤细胞术的报告单说明分离出来的两大峰可能性表示了sEVs的两大的不同亚群。编辑将相应于这两大最高值的sEVs亚群各是命名为为S1-sEVs和S2-sEVs（图1）。
图1：TFF融入SEC体系从HucMSCs中分发型离和分析方法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，首先使用球蛋白组学分析。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：这两个sEVs亚群的蛋白酶质组学数据分析
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3：3个sEVs亚群的miRNA谱
03、S1-sEVs和S2-sEVs对体细胞核增值和巨噬体细胞核极化的差异性监测
依托于一个sEVs亚群的不一致性带着物分解成，研究方案进1步分用四种不一致性残留量的S1-sEVs或S2-sEVs致力于3T3神经元或是用脂多糖（LPS）治理小鼠骨髓渠道的巨噬神经元（BMDMs）。结果显示发展S1-sEVs和S2-sEVs对神经元生長和分裂主义速度的表现出不一致性的危害，但是对巨噬神经元极化的能力素质普遍存在不一致性（图4a-p）。
图4：S1-sEVs和S2-sEVs对组织组织增值能力和巨噬组织组织极化的距离宏观调控
04、S1-sEVs和S2-sEVs前边肢梗死中的一定的差异可以调节
MSC名词解释诞生的sEVs依据加快新毛细微毛细血管的型成后面肢坏死治療中被广泛的媒体报道，考虑到观查S1-sEVs和S2-sEVs对毛细微毛细血管导出和坏死安排复苏的出现，依据右侧股毛细血管结扎实现了小鼠后肢坏死模特。的结果意味着与S1-sEVs差距，S2-sEVs突出表现出菁英的促毛细微毛细血管导出的特点，出现坏死成脂神经损伤后后肢高效是修复能力和复苏（图5a-o）。
图5：S1-sEVs和S2-sEVs对后肢梗死的不一根治成效
05、S1-sEVs和S2-sEVs在皮膚小伤口俞合中的角色
MSC还有随之出现的sEV颇为在开刀、外伤、烧伤或血糖高问题诱发的肤色创伤长好中的效果而被诸多钻研。关键在于观查分离法的sEVs亚群对肤色创伤长好的影晌，本钻研建造好几回个拥有深部2度烧伤的大鼠类别。效果取决于S2-sEVs按照对糖酵解的积极态度影晌对肤色创伤长好现象出是有益于的影晌（图6a-p）。
图6：S1-sEVs和S2-sEVs对白色皮肤创伤的修复的不同的引响
06、S1-sEVs和S2-sEVs对DSS引诱的直肠炎的不同的进行治疗的效果
编辑察觉到S1-sEVs和S2-sEVs对巨噬肿瘤细胞电性的异同自动缓解后来，继读在小鼠直肠炎绘图中评价指标它是的免疫细胞自动缓解效果。结果显示具体分析了S1-sEVs疗法DSS诱发的直肠炎的特女性朋友（图7a-s）。
图7：S1-sEVs和S2-sEVs对皮肤吧伤口结痂结疤的区别印象
07、sEVs两亚群中生物制品会发生的差别的政策调控
ESCRT信任感性渠道和非ESCRT性渠道都评价表sEV的微微生物的发生。在一项科学研究中，创作者挖掘了sEVs象征物在S1-sEVs和S2-sEVs中的的差异把你想表达出来。EGFR是原素内吞渠道中已搭建的HGS底物，虽说在S1-sEVs和S2-sEVs泉河还可以观擦到EGF蛋白质，但在S1-sEVs中EGFR泛素化能力要高得多，HGS在将泛素化货件修复系统到S1-sEVs中起重点的功效，确认构筑HGS敲除神经细胞系挖掘HGS的缺乏引发S1-sEVs的微微生物的发生显大增多，但对S2-sEVs的有基本上不能应响，揭示S1-sEVs和S2-sEVs确认不同的的调准策略外分泌，各是叫作ESCRT信任感性和ESCRT非信任感性渠道（图8a-t）。
图8：sEVs的俩个亚群范围内怪物形成的相互影响调结
二、文章内容个人心得体会
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亚群的生物学自动合成信任于有所不同的人体细胞内方法
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！
选取学术论文：
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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