外泌體（Exosome），是一種由細胞內多泡體與細胞膜融合后，釋放到細胞外的直徑約30-150nm的膜性囊泡，屬于細胞外囊泡的一種，其內部包含了復雜的RNA和蛋白質，形狀體現為“杯口狀”或“茶托狀”，幾乎所有細胞在正常及病理狀態下均可分泌外泌體。

      1983年，外泌體首次于綿羊網織紅細胞中被發現，1987年Johnstone將其命名為“exosome”，2013年，三位國際科學家因“發現并闡釋細胞囊泡運輸系統及其調控機制”，獲得諾貝爾生理學或醫學獎，自此，外泌體終于得以“正名”，掀起了全球的研發浪潮。
 

外泌體研究的重要意義

      由于技術限制，相關研究進展緩慢，實際應用更是屈指可數，但近幾年，國內外相關科研單位和公司借助高新設備、相關生信分析軟件和數據庫管中窺豹，探究起外泌體強大的生物學功能以及在免疫反應和癌癥等疾病相關領域中的潛在作用。

研究人員發現外泌體所攜帶的脂質、代謝小分子等生物分子可以直接反映源細胞的類型及其代謝狀態。

      因此，外泌體不僅有助于更好地理解細胞生理學和病理學，而且在臨床應用中顯示出巨大的潛力，涉及從診斷、預后到核酸傳遞和癌癥治療的各個方面。

      而植物來源的外泌體因其廣泛的來源、天然的生物活性、較低的免疫原性、穩定的理化性質以及豐富的循環信息逐漸進入研究人員的視野，植物外泌體研究不僅大大拓寬了外泌體的選擇范圍，同時也為植物研究提供了全新的思路。

      植物外泌體作為一種天然優良載體，目前已經開展了一系列實驗室和臨床前實驗，有時換個角度開展研究，或許會有不一樣的心得和收獲哦！
 

近期外泌體研究進展

      今天小金就給大家分享幾篇最近看到的關于植物外泌體在相關疾病治療上的研究文章：
 

  01  

一種抗氧化的槐花外泌體包裹的水凝膠
通過調節氧化應激微環境促進脊髓修復

      槐花米富含黃酮、皂苷、甾醇等成分，除蘆丁外還含有槲皮素、異鼠李素、染料木素、槐花米甲素、山奈酚、異鼠李素－3－蕓香糖苷等其它多種化學成分，具有降低毛細血管通透性、抗氧化、抗炎、抗病毒及抑制醛糖還原酶的作用。

      浙江大學藥學院高建青教授團隊通過在聚多巴胺修飾的水凝膠（pDA-gel）中包裹槐花來源的外泌體（so-exos），構建了一個用于治療脊髓損傷的局部植入系統。

      結果表明，pDA-gel封裝的so-exos通過降低局部ROS水平，減輕對周圍細胞的脂質和DNA損傷，調節脊髓炎癥和氧化條件，可以快速改善受損的運動功能，保護并促進周圍神經組織的修復，減輕排尿功能障礙，從而說明槐米來源外泌體能夠治療脊髓損傷。

      該研究為改善脊髓損傷后氧化應激微環境提供了高效且快速的急性期治療的方案，也為后期臨床應用提供理論基礎。

相關結果發表在Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine上。
 

  02  

檸檬來源的細胞外囊泡樣納米顆粒
通過拮抗腎小管細胞的內質網應激
來阻斷腎結石的進展

      腎結石（renal calculi）是一些晶體物質（如鈣、草酸、尿酸、胱氨酸等）和有機基質（如基質A、酸性黏多糖等）在腎臟的異常聚積所致，為泌尿系統的常見病、多發病，多發生于青壯年.

      左右側的發病率無明顯差異，常見的癥狀有腰腹部絞痛、惡心、嘔吐、煩躁不安、腹脹、血尿等。如果合并尿路感染，也可能出現畏寒發熱等現象，急性腎絞痛常使患者疼痛難忍。
 

      在這里，南京中醫藥大學喬宏志和胡立宏教授團隊從檸檬水中分離出細胞外囊泡樣納米顆粒（levns），通過一系列實驗證明其可以從腸道運輸到腎臟，并主要富集在腎小管細胞。

      而且口服levn可顯著減輕大鼠腎結石的進展，除了能夠改變草酸鈣（CaOx）的結晶向一個較不穩定的亞型轉變，檸檬來源外泌體還抑制CaOx誘導的小管細胞內質網應激反應.

      這可以通過特定信號分子的穩態和亞細胞功能的恢復來表明，從而間接抑制結石的形成，為臨床口服檸檬汁防治腎結石的可行性提供了實驗證據。

此外，該研究還首次揭示了檸檬類囊泡在腎小管上皮細胞的跨物種轉運路徑，暗示自然界的生物系統可能存在一些共有的通訊和聯系方式，這就為開發跨界干預工具提供了依據。

上述成果發表在美國化學會知名期刊Nano Letters上。
 

  03  

姜黃衍生的納米囊泡
作為新型納米生物制劑
靶向治療潰瘍性結腸炎

      潰瘍性結腸炎（UC）是一種典型的炎癥性腸病（IBD），是一種特發性的慢性腸道炎癥。傳統的治療策略主要關注促炎和抗炎細胞因子的再平衡，而在UC中針對受損的腸道屏障、腸道菌群失衡和黏膜免疫反應失調仍然是一個很大的挑戰。

      澳門大學中醫藥學院研究團隊通過差速離心分離和純化姜黃衍生納米囊泡（TNVs）。采用IVIS成像系統對右旋糖酐硫酸鈉（DSS）誘導的小鼠模型的靶向能力進行評價。

       通過脂多糖（LPS）誘導的巨噬細胞和DSS誘導的急、慢性結腸炎小鼠模型，研究了其抗炎作用。此外，通過16S rRNA微生物組序列研究TNVs對腸道菌群的影響，并采用流式細胞術分析TNVs處理后的巨噬細胞極化情況。

      結果發現，TNVs在結腸炎癥部位積累，并在體內外均表現出較強的抗炎活性，16S rRNA測序提示TNVs在腸道微生物群調控中發揮重要作用。

      此外，TNVs可促進M1表型向M2巨噬細胞轉化，恢復受損的腸上皮屏障，發揮抗結腸炎的作用。也就是說，口服TNVs通過恢復受損的腸道屏障，調節腸道微生物群，重塑巨噬細胞表型，起到良好的抗炎作用。

      研究揭示了天然外泌體樣納米囊泡在UC治療中的應用，上述結果于2022年7月18日發表在國際知名期刊Theranostics上。
 

  04  

山藥源的外泌體樣納米囊泡
刺激小鼠成骨細胞形成
并預防骨質疏松

      山藥為薯蕷科植物薯蕷的塊莖，是多年生纏繞草本。根莖直立，圓柱狀，肉質肥厚，長可達1米，直徑2～7厘米，外皮灰褐色，有多數須根，質脆，斷面白色，有粘性。

      中醫認為，山藥能治脾虛食少、久瀉不止、肺虛喘咳、帶下、尿頻、虛熱消渴等癥狀，現代藥理學發現山藥體內的某些成分可以促進骨再生中成骨細胞生長，增強骨質。

      韓國安東國立大學的研究人員發現山藥衍生的外泌體樣納米泡（YNVs）在卵巢摘除（OVX）誘導的骨質疏松小鼠中，具有促進成骨細胞分化和礦化、促進骨再生的有益作用。

      具體而言，YNVs刺激成骨細胞增殖、分化和礦化，增加骨分化標志物（OPN，ALP和COLI）的表達。

      有趣的是，YNVs的成骨活性不是由已知的具有成骨活性的薯蕷皂苷素等成分起到作用，而是由BMP-2/p-p38依賴的Runx2通路的激活引起的。

      此外，口服給藥的YNVs通過胃腸道運輸并通過小腸吸收，組織染色和肝/腎毒性試驗確定了良好的全身生物安全性。

      綜而言之，研究團隊證明山藥來源納米囊泡確實可作為一種安全且口服有效的治療骨質疏松癥的物質，相關實驗結果2月6日發表在國際醫學知名期刊Journal of Controlled Release上。
 

外泌體研究前景分析

      總的來說，與哺乳動物外泌體相比，植物外泌體的研究尚處于起步階段，并即將成為未來幾年細胞外囊泡研究的一個重要領域，其具有的天然納米載體作用和猶如一塊寶石亟待著人們發現。

      感興趣的朋友們可以去查閱相關的文獻綜述，了解目前的進展如何，也歡迎隨時跟小金溝通交流哦。

      就國內形勢而言，我國的可食用植物和藥用中草藥種類、保有量、藥理性質研究據世界前列，國家對相關產業的現代化發展給予了足夠重視和一定的政策傾斜，借助豐富的自然資源及得天獨厚的自然氣候優勢，我們可以走出一條具有地域特點、體現資源優勢特色的科技創新之路。

中藥類植物外泌體提取

      天然植物研發產業與其它產業相比具有明顯的優勢與特色，是一個在國際市場上具有競爭力的產業，要著力發展新的研究方向、研究新的物種、合并新的臨床疾病。

      But，話又說回來，缺乏統一規范的分離方法以及缺乏對植物來源外泌體樣囊泡的生物學特性和轉運機制的深入了解是其作為藥物遞送載體應用的主要障礙，要靠越來越多的研究人員去探索、去嘗試、去發現。