
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核蛋白组学拜谱生物。
用英文怎么说名称:Distinct molecular properties and functions of small EV subpopulations isolated from human umbilical cord MSCs using tangential flow filtration combined with size exclusion chromatography
撤稿期刊杂志:Journal of Extracellular Vesicles
后果成分:15.5
发表文章日子:2024.12.7
诗人组织:南京医科大学
组学技术性:miRNA测序、淀粉酶组学(拜谱生物制品供给)
研究方案建筑材料:外泌体
的研究路线地图:
一、研究分析结局
01、借助将TFF与SEC系统软件相搭配来剥离sEVs亚群和HucMSCs
成了做到合适临床实践应该用的MSC-sEVs的大占比产量,小说作家使用好几个种将TFF与SEC相综合的措施,从HucMSCs的标准激发基中分发型离和纯化sEVs。实现球氨基酸印刷痕迹、NTA进行分析、纳流组织细胞术的报告阐明离心分离的这一个峰已经代表英文了sEVs的这一个与众不同亚群。小说作家将应对于这这一个基线的sEVs亚群区别命名规则为S1-sEVs和S2-sEVs(图1)。
图1:TFF结合实际SEC模式从HucMSCs中分发型离和定量分析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,首先使用蛋清组学分析。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亚群的蛋白酶质组学概述
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3:两个人sEVs亚群的miRNA谱
03、S1-sEVs和S2-sEVs对生殖細胞增值能力和巨噬生殖細胞极化的差别的调节管控
来源于于的两个sEVs亚群的各个带上物构成的,研究方案拓宽渠道骤分用五种各个用药量的S1-sEVs或S2-sEVs培养出来3T3体组织内部或是用脂多糖(LPS)除理小鼠骨髓来源于的巨噬体组织内部(BMDMs)。结局会发现S1-sEVs和S2-sEVs对体组织内部繁殖和瓦解数率行为 出各个的的影响,因此对巨噬体组织内部极化的力量发生对比(图4a-p)。
图4:S1-sEVs和S2-sEVs对体血细胞增值能力和巨噬体血细胞极化的相互影响调节
04、S1-sEVs和S2-sEVs后面肢坏死中的性别差异调低
MSC试述衍化的sEVs进行有利于促进新动静脉的成型之后肢梗死诊疗中被宽泛简讯,要为观查S1-sEVs和S2-sEVs对动静脉绘制二维码和梗死团队机体再生能力的危害,进行右侧股主动脉结扎形成了小鼠后肢梗死建模。成果反映与S1-sEVs差距,S2-sEVs现象出优秀的促动静脉绘制二维码性能特点,促使梗死促进磨损后后肢更快的彻底解决和机体再生能力(图5a-o)。
图5:S1-sEVs和S2-sEVs对后肢脑供血不足的与众不同控制郊果
05、S1-sEVs和S2-sEVs在皮肤特效伤疤俞合中的的作用
MSC试述诞生的sEV以其在内窥镜手术、创口、烧伤或高血糖皮夫吧疾病进而引发的皮夫吧创口患处修复中的目的而被普遍调查。方便观测分离处理的sEVs亚群对皮夫吧创口患处修复的引响,本调查组建好几个个存在深部2度烧伤的大鼠模型工具。然而体现了S2-sEVs借助对糖酵解的主动性引响对皮夫吧创口患处修复体现出相当有利于的引响(图6a-p)。
图6:S1-sEVs和S2-sEVs对造成 创口的修复的不相同不良影响
06、S1-sEVs和S2-sEVs对DSS引发的直肠炎的不同于缓解使用效果
写作者察觉S1-sEVs和S2-sEVs对巨噬细胞膜旋光性的差距改善然后,马上在小鼠小肠炎模板中风险评估因此的免疫性改善功能键。結果揭露了S1-sEVs诊疗DSS引诱的小肠炎的特女性朋友(图7a-s)。
图7:S1-sEVs和S2-sEVs对肤色伤疤的修复的不同于反应
07、sEVs一个亚群中生物体出现的不同之处调节
ESCRT依懒性路经和非ESCRT性路经都指引sEV的生态学制品出现。在这一项探析中,诗人会发掘了sEVs标志的意思物在S1-sEVs和S2-sEVs中的差距形容。EGFR是非常经典内吞路经中已确立的HGS底物,然而在S1-sEVs和S2-sEVs中能能观测到EGF血清,但在S1-sEVs中EGFR泛素化的水平要高得多,HGS在将泛素化贷物指引到S1-sEVs中起关健能力,顺利能够 在校园营销推广活动的环节之中所构建HGS敲除上皮细胞系会发掘HGS的不足分析S1-sEVs的生态学制品出现显大缩短,但对S2-sEVs的导致可以说未影响力,阐明S1-sEVs和S2-sEVs顺利能够 各种不同的调准制度分沁,差别又称ESCRT依懒性和ESCRT非依懒性路经(图8a-t)。
图8:sEVs的5个亚群彼此海洋生物引发的的差异调准
二、本文个人总结
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。利用血清组学,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亚群的生物学聚合依懒于区别的细胞系内方式
三、拜谱总结ppt
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!
决定性医学文献:
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