
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。拜谱怪物为该研究提供了核蛋白组学拜谱生物。
英文怎么说题头:Distinct molecular properties and functions of small EV subpopulations isolated from human umbilical cord MSCs using tangential flow filtration combined with size exclusion chromatography
公布中文核心期刊:Journal of Extracellular Vesicles
危害指数:15.5
撤稿时刻:2024.12.7
我们计量单位:南京医科大学
组学枝术:miRNA测序、淀粉酶组学(拜谱生态学展示)
分析建材:外泌体
探究的路线:
一、研究方案结果显示
01、能够 将TFF与SEC体统相运用来分离法sEVs亚群和HucMSCs
想要体现符合临床医学使用的MSC-sEVs的大面积生孩子,著者选择了种将TFF与SEC相联系的技术,从HucMSCs的条件养育基中分发型离和纯化sEVs。使用胆固醇质印子、NTA数据分析、纳流血细胞术的毕竟阐明剥离的2个峰可以代表会了sEVs的2个区别亚群。著者将对照于这2个顶值的sEVs亚群分为名称为S1-sEVs和S2-sEVs(图1)。
图1:TFF通过SEC设备从HucMSCs中分头离和定性分析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:几个sEVs亚群的核营养物质组学解析
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:的两个sEVs亚群的miRNA谱
03、S1-sEVs和S2-sEVs对人体体细胞繁殖和巨噬人体体细胞极化的性别差异管控
基本概念二个sEVs亚群的各种不一随身携带物组成了,论述进一个步骤分用分为三类各种不一含水量的S1-sEVs或S2-sEVs致力于3T3体受损组织甚至用脂多糖(LPS)操作小鼠骨髓渠道的巨噬体受损组织(BMDMs)。最后发觉S1-sEVs和S2-sEVs对体受损组织生张和裂变带宽表演出各种不一的直接影响,因此对巨噬体受损组织极化的特性有的差异(图4a-p)。
图4:S1-sEVs和S2-sEVs对神经神经细胞增值和巨噬神经神经细胞极化的对比房产调控
04、S1-sEVs和S2-sEVs朝后肢坏死中的异同调高
MSC非常产生的sEVs依据利于新静脉的进行朝后肢脑供血不足性进行治疗中被多方面简报,为了更好地观看S1-sEVs和S2-sEVs对静脉转成和脑供血不足性组建粉碎的会影响,依据右侧股毛细血管结扎成立了小鼠后肢脑供血不足性建模 。结杲认为与S1-sEVs比起来,S2-sEVs情况出好的促静脉转成的特点,导致脑供血不足性分析神经损伤后后肢迅速可以修护和粉碎(图5a-o)。
图5:S1-sEVs和S2-sEVs对后肢血管痉挛的各个诊治特效
05、S1-sEVs和S2-sEVs在肌肤创伤伤口修复中的使用
MSC试述产生的sEV甚为在近视手术、周围神经损伤、烧伤或糖尿病的风险症状诱发的白色肌肤创口俞合中的用处而被宽泛实验方案。成了观查转移的sEVs亚群对白色肌肤创口俞合的损害,本实验方案创立一堆个存在深部2度烧伤的大鼠建模。报告单反映S2-sEVs完成对糖酵解的积极进取损害对白色肌肤创口俞合主要表现出十分很有益的损害(图6a-p)。
图6:S1-sEVs和S2-sEVs对脸部皮肤创伤伤口愈合的有所不同直接影响
06、S1-sEVs和S2-sEVs对DSS诱导性的直肠炎的不一改善作用
写作者挖掘S1-sEVs和S2-sEVs对巨噬細胞电性的差异化调接随后,持续在小鼠直肠炎模板中测评鸟卵的免疫系统调接特点。后果论述了S1-sEVs根治DSS诱导型的直肠炎的特情人(图7a-s)。
图7:S1-sEVs和S2-sEVs对皮肤好创伤消退的其他影响力
07、sEVs两亚群中生物体进行的文化差异调节
ESCRT信任性方式和非ESCRT性方式都评价表sEV的生物制品技术再次引发。在这一设计中,编辑遇到了sEVs标识物在S1-sEVs和S2-sEVs中的差异化展示。EGFR是有趣内吞方式中已构造 的HGS底物,既然在S1-sEVs和S2-sEVs上都能够 观察植物到EGF球蛋白,但在S1-sEVs中EGFR泛素化关卡要高得多,HGS在将泛素化贷物优化到S1-sEVs中起根本做用,确认构造 HGS敲除内部系遇到HGS的缺乏成脂S1-sEVs的生物制品技术再次引发有效地削减,但对S2-sEVs的产生了近乎不会有反应,表达S1-sEVs和S2-sEVs确认区别的转换缘由分秘,不同喻为ESCRT信任性和ESCRT非信任性方式(图8a-t)。
图8:sEVs的这两个亚群互相动物情况的差异性调理
二、句子工作小结
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亚群的怪物合成图片依耐于有差异的细胞膜内经过
三、拜谱工作小结
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!
符合论文文献综述:
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