外泌体研究 | 如何选择不同来源的间充质细胞外泌体
分享一篇2021年的经典文章，由韩国科学技术学院和间充质细胞与再生医学研究所科学家团队在 IJMS 期刊上 发表了一篇“Comparative Proteomic Analysis of the Mesenchymal Stem Cells Secretome from Adipose, Bone Marrow, Placenta and Wharton’s Jelly.” 文章（脂肪、骨髓、胎盘和脐带间充质细胞分泌组蛋白比较分析）。这项研究通过质谱和生物信息学分析分泌组蛋白，显示不同来源的人MSCs分泌蛋白组具有相似的功能特征，如细胞迁移和程序性细胞死亡的负调节，但胎盘和脐带间充质细胞分泌组，比脂肪和骨髓间充质细胞分泌组具有更多样的组成，可能预示胎盘和脐带间充质细胞分泌组的治疗潜力更大。
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背景
间充质细胞（Mesenchymal Stem Cells, MSCs）是一种多能性细胞，以其自我更新和多向分化的能力而闻名，能够分化成多种细胞类型。
已知间充质细胞(MSCs)存在于许多血管周围组织中(包括骨髓(BM)、脂肪组织(AD)、外周血、牙齿、骨骼肌、胎盘(PL)、脐带、羊水和脐带血)。
间充质细胞由于其旁分泌效应，如分泌细胞外囊泡，免疫调节、营养和保护因子，具有成为对抗各种疾病的可行疗法的潜力。
这些间充质细胞分布在各种器官和组织中，尽管它们具有相同的特性，但不同来源的间充质细胞被认为具有不同的分泌潜力，这可能影响它们在疾病环境中的治疗效果。
基于间充质细胞分泌组，如外泌体等细胞外囊泡，这种无细胞疗法的先进性，在疾病治疗上具有巨大优势和潜力。所以有必要对比分析不同来源的间充质细胞分泌组的差异，如携带货物的种类、含量和生物学功能。为后续的临床应用和适应症的选择 奠定一点理论基础。
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研究结果
MSCs分泌组的GO分析和差异表达蛋白质聚类分析
在生物学过程中，GO富集的是细胞外基质(ECM)、血小板活化、胞吐和分泌。这些蛋白质的分子功能是离子结合、胶原结合和ECM结构成分。蛋白质的细胞定位被预测为ECM、细胞器腔和细胞外囊泡。通过SignalP、SecretomeP和TMHMM预测分析每种间充质细胞分泌体的蛋白质，鉴定的蛋白质富集的GO项都与分泌相关。181种共同鉴定的蛋白质中约78%被预测为真正分泌型。
胎盘和脐带间充质细胞分泌组鉴定的蛋白质分别是511和440种，高于脂肪和骨髓间充质细胞分泌组的265和253种。表明胎盘和脐带来源的间充质细胞分泌组蛋白质种类更多，可能其治疗潜力也更大。
间充质细胞分泌组的GO和分泌途径分析。(A) 脂肪(AD)、骨髓(BM)、胎盘(PL)和脐带(WJ)来源的间充质细胞分泌组的文氏图。(C) 通过使用生物信息学工具SignalP、SecretomeP和TMHMM预测的分泌途径的类型。All：在四个间充质干细胞分泌组中鉴定到的所有蛋白质。Common：在四种类型间充质干细胞分泌组中共同鉴定出的181种蛋白质。
不同来源间充质细胞分泌组的功能分析
比较了供体之间和MSC来源之间分泌组蛋白表达模式差异。MS数据的LFQ强度通过z-score标准化，并通过分级聚类进行分析。相同来源的分泌组聚在一起，表明不同来源的蛋白质表达模式的变化比供体的变化更显著。就分泌组图谱而言，脐带MSCs和胎盘MSCs比其他MSCs更接近。
将AD和BM-MSCs归类为成人MSCs，而PL和WJ-MSCs归类为胎儿MSCs。更多与组织发育和造血细胞分化相关的蛋白质存在于WJ-MSCs的分泌组中。预期所有组都增加细胞的迁移和侵袭，并且还预测增加细胞的存活。
胎儿来源的间充质细胞分泌组的功能特征。胎盘和脐带间充质细胞(胎儿间充质细胞) 的分泌组中蛋白功能比脂肪和骨髓间充质细胞(成人间充质细胞) 更丰富(p值< 0.01)。(B-D) 与间充质细胞治疗能力相关的三个功能 (发育和细胞形态学(B)、细胞周期和细胞生长 (C) 和细胞存活 (B ))中每一个的富集分数最高的蛋白质网络。(E) 已知在间充质干细胞中具有治疗能力的蛋白质丰度特征。
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总结
间充质细胞分泌组（如细胞外囊泡）具有增加细胞的迁移、侵袭和增加细胞存活的功能，这在再生医学上有很大的应用潜力，但也可能促进肿瘤的进展，所以在使用间充质干细胞外泌体等细胞外囊泡时，需要特别注意设置排除标准（如基础病或肿瘤病史）。
不同来源的间充质细胞分泌组 蛋白质组成差异较大，在选择间充质细胞外泌体等细胞外囊泡时，应关注其来源。虽然都是间充质细胞外泌体，其外泌体携带的功能物质差异可能很大。
本文仅从不同来源间充质干细胞分泌组的蛋白质组成这个维度 进行差异化分析，但间充质细胞分泌组（如外泌体）发挥功能不仅依赖其蛋白质，从众多外泌体研究论文中了解到，外泌体发挥功效的关键分子 有很大比例都是miRNA。所以还可以从转录组学和脂质组学分析不同来源间充质细胞分泌组成分差异和功能分析，更加清晰的认识分泌组组成成分，为后续的临床应用提供更详细的理论依据。
除此间充质细胞来源不同，导致外泌体功效的差异外，细胞代次，生产工艺，质量控制等也会影响外泌体的功效。【示例：可以选择质量控制严格 的 P8代内 3D培养 脐带间充质干细胞外泌体（个人观点，仅供参考）】
我们在选择外泌体时，应进行充分调研，认真评估，才能避免踩坑。
