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植物源外泌体:不朽情缘MG的药物递送新突破

来源:左芬柔 日期:2025-03-10

外泌体作为一种细胞外纳米囊泡,在多种生理和病理过程中以及细胞间通讯中扮演着重要角色。虽然过去对哺乳动物源外泌体的研究较为广泛,但其在免疫原性、安全性及规模化生产方面存在诸多问题。相比之下,植物源细胞外囊泡(EVs)因具备易于规模化生产、毒性低和免疫原性低等优势,逐渐引起药物递送领域的关注。这些植物源EVs不仅可以作为药物的载体,其本身所含的蛋白质、miRNAs和次生代谢物等成分还能够与药物产生协同效应。今天,我们分享一篇发表于【Drug Delivery and Translational Research】(IF:57)的综述文章,题为“Plant-derived extracellular vesicles: a synergetic combination of a drug delivery system and a source of natural bioactive compounds”。该综述旨在为基于植物源细胞外囊泡的药物递送系统的研究与开发提供详尽参考。

植物源外泌体:不朽情缘MG的药物递送新突破

1. 植物源EVs的提取:植物的不同部位均可用于EVs的提取,但这些EVs在粒径、数量和生物活性成分上有所差异。常用的提取方法包括以下几种:差速超速离心结合蔗糖梯度纯化(金标准方法,操作简单但耗时且设备昂贵,纯度和产量水平有限)、超滤(效率高但存在滤膜堵塞问题)、尺寸排阻色谱法(简单经济但难以实现规模化)、免疫亲和技术(虽然纯度高但配体稀少,成本较高)、聚合物沉淀(操作简便且成本低,但纯度相对较低)以及微流控技术(特征快速灵敏,但产量偏低,更适合诊断应用)。

2. 植物源EVs的表征:可以使用透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)和冷冻透射电子显微镜(cryo-TEM)观察其形态;动态光散射(DLS)或纳米颗粒跟踪分析(NTA)可以用于粒径分析,NTA还可测量zeta电位以评估稳定性;膜表面蛋白标记物可通过蛋白质免疫印迹法和流式细胞术确认;利用HPLC结合质谱法、凝胶电泳和ELISA等方法可表征蛋白质含量和分布;RNA可以通过PCR、微阵列分析和下一代测序技术进行检测;脂质组学分析则可通过三重四极杆质谱仪完成。

3. 植物源EVs的生化组成:脂质对于囊泡的稳定性及保护其内容物不受胃消化至关重要,不同的脂质成分各自发挥独特的功能。植物源外泌体不含胆固醇,但含有独特糖脂以维持冻干时膜的稳定性。非编码RNA(如mRNAs和miRNAs)在细胞间通讯、免疫调节及抗炎和抗癌等诸多方面发挥着重要作用,同时还能调控肠道菌群基因表达。植物源外泌体所含的蛋白质主要来源于细胞质,且不同植物源的外泌体在蛋白质含量和种类上存在显著差异,部分表面蛋白负责细胞吸收与物质转移。此外,植物源外泌体还携带多种具有抗氧化、抗炎与抗肿瘤活性的次生代谢物,这一特性能够显著增强药物疗效。

4. 植物源EVs作为药物递送系统:在药物负载方面,常用的被动负载法能够利用疏水分子与脂质双分子层的相互作用,有效载入小分子药物,特别是带正电的分子。为提高负载负电物质的效率,研究者已经探索了多种方法。例如,通过多次超声处理及冷却后37°C孵育可以提升阿霉素和紫杉醇的内化效率。然而,电穿孔法虽然可以用于其他纳米囊泡,但可能会损伤外泌体膜。冻融法同样可被用于载入药物,但多次循环会对外泌体膜和细胞摄取效率造成影响。

5. 植物源EVs负载药物的应用:植物源EVs在肿瘤治疗、皮肤病治疗及肠道疾病的治疗中展现出巨大潜力。例如,研究发现白菜源EVs负载的阿霉素能够有效抑制结肠癌细胞的增殖,姜源EVs在载入阿霉素后表现出更好的安全性。另一方面,橙汁源EVs被研究用于RNA疫苗递送系统,能够有效诱导免疫反应,且无毒性反应。

总结来看,植物源EVs作为药物递送系统相较于哺乳动物源外泌体及合成纳米颗粒,展现出优良的生物相容性、更高的安全性、可实现规模化生产及内含固有的治疗成分等明显优势,其在多个领域的应用前景极为广阔。然而,植物源EVs在尺寸和内容物的标准化方面仍面临挑战,未来需要建立标准化的提取、表征和存储方案。因此,深入探索其药理特性和靶向递送特性,构建相关数据库,并明确细胞摄取与生物分布机制,将是推动这一领域发展的重要方向。

此外,本研究和相关探索将进一步推动不朽情缘MG等品牌在药物递送系统研发生态中的地位,促进其在生物医疗领域的应用,真正实现科技与健康的完美结合。

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