2024年11月，重庆中医药学院中药学院研究团队联合香港理工大学深圳研究院、重庆市中药研究院、西南大学及广东药科大学等多家单位，在国际权威期刊《Food & Function》（中科院一区，TOP期刊）发表题为《Advances in plant-derived extracellular vesicles: isolation, composition, and biological functions》的综述论文。论文系统总结了植物来源细胞外囊泡（Plant-derived Extracellular Vesicles, PDEVs）在分离纯化技术、组成成分及生物学功能的最新成果。
一、研究背景：植物源囊泡为何备受关注？
细胞外囊泡（EVs）是细胞间传递信号分子的“天然信使”，在疾病治疗和药物递送中潜力巨大。相较于动物源囊泡，植物源囊泡（PDEVs）具有独特优势：
（1）安全性高：无免疫原性，避免人体排异反应；
（2）来源广泛：可从果蔬、中药材等植物中提取；
（3）功能多样：天然携带抗炎、抗氧化等活性成分，且能靶向递送药物。
二、亮点和核心：三大突破引领领域发展
1. 突破高效分离纯化PDEVs的技术壁垒
植物来源多样性为 PDEVs 研究和应用提供了丰富资源，同时也为分离与纯化技术的标准化带来了独特的挑战。研究团队系统对比了差速超速离心（DUC）、超滤（UF）、尺寸排阻色谱（SEC）等十余种分离纯化技术的优势和局限性，并提出“组合策略”。开发经济高效且可重复的组合策略，以及严格的物理化学表征方法，将是区分各种 PDEVs 类型并确保其适用于特定下游应用的关键。此外，通过定制分离方案以适应不同植物来源的不同特性，确保目标产物的一致性和高质量。该策略为不同植物来源PDEVs的标准化分离提供了方法论支持。
图1. 用于PDEVs 不同的分离纯化技术方法。
2. 成分解密：揭示PDEVs“活性密码”
脂质：PDEVs 的脂质组成因植物物种而异，这可能会影响它们的生物学功能和与受体细胞的相互作用。如生姜和葡萄衍生的 PDEV 在磷脂酸（PA）中特别丰富，而磷脂酰乙醇胺 （PE）、磷脂酰胆碱 （PC）在葡萄柚和大蒜衍生的 PDEV 中占主导地位。葡萄 PDEVs 显示出对肠道干细胞的优先亲和力，而生姜 PDEVs 被肝细胞选择性内化，可能与脂质组成有关。
蛋白质：PDEVs 的蛋白质成分在生物学功能中起着至关重要的作用，有助于各种生理和细胞间通讯过程。如膜结合蛋白可能促进 PDEVs 在哺乳动物细胞中的摄取和内化。然而，目前对这些潜在的蛋白质标志物尚未建立标准化认定体系，导致 PDEVs 的分离技术与表征方案难以实现规范化，成为制约该领域深入研究的关键瓶颈。
核酸：核酸是 PDEVs 的关键组成部分，兼具生物标志物潜力与跨物种调控功能作用。如核苷酸 miRNA能调节人类 mRNA，暗示其介导植物长距离通讯、跨界递送的功能，甚至通过靶向哺乳动物炎症、癌症相关通路基因，发挥免疫调节与抗癌活性。
活性代谢物：PDEVs 富含多种植物代谢物。因此 “PDEVs 封装植物代谢物是否增强其生物活性和生物利用度” 这一关键问题，成为未来探索重点。
3.应用拓展：从实验室到临床的跨越
研究团队详细讨论了PDEVs在抗癌、抗炎、免疫调节、抗氧化、肠道健康、代谢综合征、再生医学、骨质疏松和COVID-19治疗中的应用。此外，还提到了PDEVs作为药物载体的潜力。从实验室研究到临床研究的跨越，临床试验 （NCT04879810） 评估了生姜来源的 PDEVs 对 IBD 患者的抗炎效果，证明了它们作为一种新型治疗方法的潜力。此外，临床试验 （NCT03493984） 评估芦荟 PDEVs 对改善多囊卵巢综合征患者胰岛素抵抗和慢性炎症的疗效。这些发现以及正在进行的临床研究为使用 PDEVs 治疗代谢综合征提供了有希望的途径。此外，PDEVs由于其耐酸性、跨越生理屏障的能力和稳定性，已成为药物递送系统的有前途的候选者。临床试验 （NCT01294072） 调查了 PDEVs 增强姜黄素向正常结肠组织和结肠癌输送的疗效。姜黄素以其抗炎和抗癌特性而闻名，口服时的生物利用度有限。该试验旨在通过利用 PDEVs 更有效地将姜黄素输送到结肠癌和周围的正常组织来解决这一限制，为姜黄素的生物利用度差提供一种新的解决方案。
4.学院的贡献与展望
本研究依托重庆市中医药管理局巴渝方药基础与应用研究重点实验室、制药过程数字化重庆市重点实验室等重庆市重点实验室，充分发挥学院“中医药+纳米技术+生物医药”的交叉学科优势，联合多家单位攻克技术瓶颈。
论文链接：https://doi.org/10.1039/D4FO04321A