
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血清组学拜谱生物。
英语翻译题目:Distinct molecular properties and functions of small EV subpopulations isolated from human umbilical cord MSCs using tangential flow filtration combined with size exclusion chromatography
文章发表中文核心期刊:Journal of Extracellular Vesicles
的影响成分:15.5
先生发表日子:2024.12.7
诗人政府部门:南京医科大学
组学水平:miRNA测序、球蛋白组学(拜谱菌物展示 )
探究素材:外泌体
理论研究路经:
一、科研结论
01、能够 将TFF与SEC模式相通过来剥离sEVs亚群和HucMSCs
要想实现目标适临床试验应运的MSC-sEVs的大整体规模产生,小说家应用没事种将TFF与SEC相依照的形式,从HucMSCs的状态训练基中分刘海离和纯化sEVs。借助蛋白酶质印痕、NTA深入分析、纳流癌细胞术的的结果表述区分的这一个峰可能性代表英语了sEVs的这一个有差异亚群。小说家将相当于于这这一个最高值的sEVs亚群分开 命名规则为S1-sEVs和S2-sEVs(图1)。
图1:TFF配合SEC整体从HucMSCs中分刘海离和分析方法sEVs亚群
02、MSC-sEVs亚群的定性分析
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,首先使用淀粉酶组学分析。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亚群的血清质组学研究
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对受损人体细胞增值能力和巨噬受损人体细胞极化的的差异调节作用
通过两人sEVs亚群的与众有所各种带上物构成的,学习进两步分用三种类型与众有所各种使用量的S1-sEVs或S2-sEVs致力于3T3細胞包括用脂多糖(LPS)治疗小鼠骨髓主要来源的巨噬細胞(BMDMs)。没想到出现S1-sEVs和S2-sEVs对細胞生张和分列传输速度突出表现出与众有所各种的引响,以及对巨噬細胞极化的本事存在着相互影响(图4a-p)。
图4:S1-sEVs和S2-sEVs对神经肿瘤细胞分裂繁殖和巨噬神经肿瘤细胞极化的地域差异国家宏观调控
04、S1-sEVs和S2-sEVs之后肢缺血性中的文化差异调
MSC还有其衍生物的sEVs实现增强新微微动静脉的型成前边肢脑供血不足中药治疗中被丰富报到,要观察分析S1-sEVs和S2-sEVs对微微动静脉导出和脑供血不足结构二次利用的损害,实现单边股冠脉结扎建立起了小鼠后肢脑供血不足建模方法。可是反映出与S1-sEVs相对,S2-sEVs呈现出优质的促微微动静脉导出基本特性,诱发脑供血不足分析问题后后肢迅速的是完全消除和二次利用(图5a-o)。
图5:S1-sEVs和S2-sEVs对后肢血管痉挛的有差异 医治实际效果
05、S1-sEVs和S2-sEVs在皮肤组织患处伤口修复中的使用
MSC试述ip产业的sEV而使在动手术、创伤性、烧伤或尿毒症患病诱发的皮膚创口发炎创口小伤口结疤中的用处而被范围广论述。为了能够探究拆分的sEVs亚群对皮膚创口发炎创口小伤口结疤的会直接后果,本论述树立了一大个含有深部2度烧伤的大鼠绘图。结局证实S2-sEVs凭借对糖酵解的提高认识会直接后果对皮膚创口发炎创口小伤口结疤表现形式出十分的很有益的会直接后果(图6a-p)。
图6:S1-sEVs和S2-sEVs对白色皮肤患处长好的其他印象
06、S1-sEVs和S2-sEVs对DSS诱骗的直肠炎的不一制疗效用
作著发展S1-sEVs和S2-sEVs对巨噬人体细胞电性的对比调结之前,坚持在小鼠小肠炎建模方法中评估方法他们的天然免疫调结实用功能。数据证明了S1-sEVs的治疗DSS成脂的小肠炎的特女性朋友(图7a-s)。
图7:S1-sEVs和S2-sEVs对肤色小伤口伤口愈合的不同于关系
07、sEVs3个亚群中生物制品进行的区别调整
ESCRT依赖症症关系性渠道和非ESCRT性渠道都监督sEV的动物发生了的。在仅仅调查中,小说作家察觉到了sEVs符号物在S1-sEVs和S2-sEVs中的相互关系表达出来。EGFR是著名内吞渠道中已建立联系的HGS底物,即便在S1-sEVs和S2-sEVs泉河是可以观擦到EGF核蛋白,但在S1-sEVs中EGFR泛素化水平面要高得多,HGS在将泛素化物品引导和帮助到S1-sEVs中起关健关系,利用建设HGS敲除受损细胞系察觉到HGS的异常诱骗S1-sEVs的动物发生了的有效地减小,但对S2-sEVs的所产生近乎未关系,说明S1-sEVs和S2-sEVs利用有差异 的调控逻辑的分泌,区别分为ESCRT依赖症症关系性和ESCRT非依赖症症关系性渠道(图8a-t)。
图8:sEVs的两种亚群间菌物发生了的相互影响调低
二、文章标题个人心得体会
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。利用蛋白质组学,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亚群的生态学转化成受制于于不同于的上皮细胞内渠道
三、拜谱个人心得体会
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白质组学检测分析服务,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!
参照论文论文参考文献:
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