间充质干生殖上皮细胞（MSCs）的能力具象化物小生殖上皮细胞外囊泡（sEV）在再生利用医药学中会受到了大大的重视和技巧广泛应用。同时，sEV大占比隔离的技巧受限非常异构规定性曾加了其技巧广泛应用的繁琐性。日前尚不知道异质性sEVs是否有代理MSCs能力的差异地方。

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。拜谱生物体为该研究提供了核蛋白组学拜谱生物。

国外英文大标题：Distinct molecular properties and functions of small EV subpopulations isolated from human umbilical cord MSCs using tangential flow filtration combined with size exclusion chromatography

发布期刊杂志：Journal of Extracellular Vesicles

直接影响指数公式：15.5

撤稿期限：2024.12.7

写作者公司：南京医科大学

组学水平：miRNA测序、蛋白质组学（拜谱生态学出具）

探析的材料：外泌体

学习规划：

一、调查数据

01、依据将TFF与SEC系统软件相依照来剥离sEVs亚群和HucMSCs

关键在于达成非常适合监床选择的MSC-sEVs的大企业规模生产加工，做者选择好几回种将TFF与SEC推动起来的做法，从HucMSCs的水平培育基中分发型离和纯化sEVs。根据血清质痕迹、NTA深入分析、纳流肿瘤细胞术的毕竟体现了脱离的两人峰或许指代了sEVs的两人各种不同亚群。做者将相应的于这两人谷值的sEVs亚群分别是重新命名为S1-sEVs和S2-sEVs（图1）。

图1：TFF整合SEC体系从HucMSCs中分刘海离和研究方法sEVs亚群

（图源：Li J., et al., Journal of Extracellular Vesicles, 2024）

02、MSC-sEVs亚群的分析方法

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，首先使用蛋白质组学分析。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2：两根sEVs亚群的营养素质组学定量分析

（图源：Li J., et al., Journal of Extracellular Vesicles, 2024）

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3：三个sEVs亚群的miRNA谱

（图源：Li J., et al., Journal of Extracellular Vesicles, 2024）

03、S1-sEVs和S2-sEVs对内部增值能力和巨噬内部极化的差别的干预

立于两sEVs亚群的与众不相同挟带物形成，科研进几步分用四种与众不相同药量的S1-sEVs或S2-sEVs塑造培养3T3血细胞膜膜系相应用脂多糖（LPS）处置小鼠骨髓源头的巨噬血细胞膜膜系（BMDMs）。效果感觉S1-sEVs和S2-sEVs对血细胞膜膜系滋生和分列数率的表现出与众不相同的引响，而且对巨噬血细胞膜膜系极化的本事存有性别差异（图4a-p）。

图4：S1-sEVs和S2-sEVs对组织膜繁殖和巨噬组织膜极化的差距国家宏观调控

（图源：Li J., et al., Journal of Extracellular Vesicles,2024）

04、S1-sEVs和S2-sEVs朝后肢脑供血不足中的不同之处上下调整

MSC基本衍生产品的sEVs完成带动新动脉血管壁心血管壁的转变成之后肢梗死手术治疗中被很广简报，为了更好地查看S1-sEVs和S2-sEVs对动脉血管壁心血管壁提取和梗死安排复苏的后果，完成右侧股动脉血管壁结扎搭建了小鼠后肢梗死模式化。结杲阐明与S1-sEVs不同之处，S2-sEVs呈现出专业技能的促动脉血管壁心血管壁提取形态，使得梗死诱发损害后后肢高效齐全解决和复苏（图5a-o）。

图5：S1-sEVs和S2-sEVs对后肢脑供血不足的区别治療目的

（图源：Li J., et al., Journal of Extracellular Vesicles, 2024）

05、S1-sEVs和S2-sEVs在皮肤组织伤口发炎修复中的角色

MSC举例说明ip产业的sEV而使在项目、心理创伤、烧伤或高血糖病毒引发的造成 创口痊愈中的角色而被都具有广泛性探析。成了分析溶合的sEVs亚群对造成 创口痊愈的危害，本探析制定好几个个都具有深部2度烧伤的大鼠模式。结论说明S2-sEVs根据对糖酵解的积极态度危害对造成 创口痊愈行为出十分不利于的危害（图6a-p）。

图6：S1-sEVs和S2-sEVs对肌肤创伤长好的各个后果

（图源：Li J., et al., Journal of Extracellular Vesicles, 2024）

06、S1-sEVs和S2-sEVs对DSS诱骗的乙状结肠炎的的不同医治特效

编辑发掘S1-sEVs和S2-sEVs对巨噬受损细胞正负极的地域差异可以调低最后，再继续在小鼠小肠炎建模方法中评估方法它们的的免疫抗体可以调低能力。结局反映了S1-sEVs的治疗DSS引发的小肠炎的特异形（图7a-s）。

图7：S1-sEVs和S2-sEVs对新皮肤伤口处俞合的不同于影响力

（图源：Li J., et al., Journal of Extracellular Vesicles, 2024）

07、sEVs的两个亚群中生物工程引发的差别的自我调节

ESCRT依耐关系性经由和非ESCRT性经由都专业指导sEV的怪物制品再次发生。在一项学习中，作家是因为了sEVs标制物在S1-sEVs和S2-sEVs中的差距表达出来。EGFR是金典内吞经由中已形成的HGS底物，就算在S1-sEVs和S2-sEVs泉河可不可以留意到EGF淀粉酶，但在S1-sEVs中EGFR泛素化关卡要高得多，HGS在将泛素化物货指导到S1-sEVs中起要素功效，实现倡导HGS敲除组织系是因为HGS的缺少促进S1-sEVs的怪物制品再次发生显得抑制，但对S2-sEVs的引起基本上就没有的影响，是因为S1-sEVs和S2-sEVs实现有差异 的控制机制化产生，各是被称为ESCRT依耐关系性和ESCRT非依耐关系性经由（图8a-t）。

图8：sEVs的2个亚群间生物学發生的对比可以调节

（图源：Li J., et al., Journal of Extracellular Vesicles, 2024）

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亚群的怪物提炼信任于多种的内部内前提条件

（图源：Li J., et al., Journal of Extracellular Vesicles, 2024）

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！

基准文章：

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