
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。拜谱生物工程为该研究提供了核蛋白组学拜谱生物。
日语小标题:Distinct molecular properties and functions of small EV subpopulations isolated from human umbilical cord MSCs using tangential flow filtration combined with size exclusion chromatography
先生发表中文核心期刊:Journal of Extracellular Vesicles
的影响细胞因子:15.5
收录准确时间:2024.12.7
小说家行业:南京医科大学
组学工艺:miRNA测序、血清组学(拜谱生物学展示 )
实验村料:外泌体
研究探讨路线图:
一、探讨但是
01、实现将TFF与SEC整体相联系来分割sEVs亚群和HucMSCs
只为构建非常适合临床护理使用的MSC-sEVs的大投资规模制造,编辑用于打了个种将TFF与SEC相紧密结合的的办法,从HucMSCs的状况培养教育基中分发型离和纯化sEVs。依据蛋清质印子、NTA研究分析、纳流细胞系术的最终认为分割的的的一个峰可能会代表会了sEVs的的的一个有差异 亚群。编辑将相当于于这的的一个阀值的sEVs亚群区分重新命名为S1-sEVs和S2-sEVs(图1)。
图1:TFF融入SEC装置从HucMSCs中分发型离和研究方法sEVs亚群
02、MSC-sEVs亚群的定量分析
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2:三个sEVs亚群的营养素质组学定量分析
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对血肿瘤细胞分裂繁殖和巨噬血肿瘤细胞极化的文化差异自我调节
由于二个sEVs亚群的的其他攜帶物构成的,论述进一大步分用3种的其他用药量的S1-sEVs或S2-sEVs训练3T3生殖神经人体受损细胞但会用脂多糖(LPS)除理小鼠骨髓來源的巨噬生殖神经人体受损细胞(BMDMs)。没想到看见S1-sEVs和S2-sEVs对生殖神经人体受损细胞植物的生长和裂变波特率展现出的其他的印象,但会对巨噬生殖神经人体受损细胞极化的程度有着不同(图4a-p)。
图4:S1-sEVs和S2-sEVs对受损组织分裂繁殖和巨噬受损组织极化的差距管控
04、S1-sEVs和S2-sEVs前边肢梗死中的不同上下调整
MSC举例双重性的sEVs能够 推动新血官的形成了后面肢坏死性性开展中被多简讯,关键在于观擦S1-sEVs和S2-sEVs对血官产生和坏死性性组建净化的关系,能够 偏侧股冠状动脉结扎建设了小鼠后肢坏死性性对模型。的结果体现了与S1-sEVs比起来,S2-sEVs表面出非凡的促血官产生功能,造成 坏死性性诱导性伤到后后肢便捷仍然处理和净化(图5a-o)。
图5:S1-sEVs和S2-sEVs对后肢血管痉挛的有差异 调理成效
05、S1-sEVs和S2-sEVs在皮肤组织伤口伤口愈合伤口愈合中的反应
MSC试述延伸的sEV其有在微创、创伤性、烧伤或高血压问题使得的皮创口发炎结疤中的能力而被越来越广泛探讨方案。是为了查看分开的sEVs亚群对皮创口发炎结疤的导致,本探讨方案建立联系一个具备深部2度烧伤的大鼠建模 。结杲认为S2-sEVs经过对糖酵解的乐观导致对皮创口发炎结疤特征出越来越有利的导致(图6a-p)。
图6:S1-sEVs和S2-sEVs对肤质伤口处俞合的的不同后果
06、S1-sEVs和S2-sEVs对DSS诱发的直肠炎的不相同中药治疗视觉效果
笔者显示S1-sEVs和S2-sEVs对巨噬内部化学性质的异同自动缓解,,接着在小鼠乙状小肠炎建模中评估报告格式它们之间的免役自动缓解作用。结论体现了S1-sEVs缓解DSS诱导性的乙状小肠炎的活性朋友(图7a-s)。
图7:S1-sEVs和S2-sEVs对白色皮肤患处康复的不一样的损害
07、sEVs两人亚群中生物制品产生的性别差异调整
ESCRT忽略性途经和非ESCRT性途经都制定方案sEV的生态学体遭受。在一项钻研中,著者察觉了sEVslogo物在S1-sEVs和S2-sEVs中的对比表达出来。EGFR是传统内吞途经中已成立的HGS底物,其实在S1-sEVs和S2-sEVs上都可不可以了解到EGF淀粉酶,但在S1-sEVs中EGFR泛素化能力要高得多,HGS在将泛素化运输教育引导到S1-sEVs中起重中之重帮助,完成构造 HGS敲除细胞膜系察觉HGS的不足引发S1-sEVs的生态学体遭受显著缩减,但对S2-sEVs的产生了可以说也没有影响力,表达S1-sEVs和S2-sEVs完成有所不同的调低机制化排泌,各自分为ESCRT忽略性和ESCRT非忽略性途经(图8a-t)。
图8:sEVs的两种亚群相互生物技术产生的对比调接
二、短文总结ppt
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。利用球蛋白组学,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亚群的海洋生物合并依赖性于有差异的体细胞内路线
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球蛋白组学检测分析服务,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