8月份心心念念的枸杞终于成熟了,兴高采烈的买回新鲜枸杞原料准备提外囊泡做研究,实验还在进行中,一觉醒来,想做的研究已经见刊了
温州医科大学池再龙教授团队于 2026 年 8 月 26 日,发表在Chemical Engineering Journal(IF=12.5) 杂志上, 题为 Fructus lycii-derived extracellular vesicle-like particles attenuate sodium iodate-induced retinal injury through the transport of bioactive cargo molecules的研究论文证实:玻璃体内注射新鲜枸杞子来源类囊泡 (LF-EVLPs) 能够维持 SI 诱导的视网膜变性小鼠视网膜色素上皮(RPE)细胞形态与连接结构完整性、促进光感受器存活、增加视网膜厚度以及恢复视网膜功能中发挥神经保护功能[1],为视网膜退行性疾病的治疗提供了新方法,更是拓宽了中草药来源纳米囊泡制剂的用途提供实验支持。
年龄相关性黄斑变性(AMD)是导致老年人不可逆视力丧失的主要原因。AMD的发病机制涉及衰老、遗传易感性以及包括吸烟和饮食习惯在内的环境与生活方式因素之间的多因素相互作用[2] ,在治疗干预方面,虽然抗VEGF 疗法已显著改善新生血管性AMD患者的视力预后,但干性AMD的治疗仍无明确治疗方案[3] 。因此,亟需开发安全且广谱的治疗策略,采用抗炎、抗氧化及抑制补体的治疗途径可作为未来潜在的治疗选择[4]。在 AMD 动物模型中, 枸杞提取物能有效改善视网膜组织结构,并调节氧化应激与炎症之间的平衡;此外,枸杞提取物通过增强多种超氧化物歧化酶(SODs)的活性来提高 ARPE -19细胞的活力,并减轻其氧化应激状态[5] 。临床研究已证实枸杞子制剂对视网膜具有神经保护作用,并能延缓视网膜视锥细胞的退行性变[6] 。健康中年人群规律摄入枸杞子可提高黄斑色素光学密度,或有助于预防或延缓年龄相关性黄斑变性(AMD)的发生[7]。上述证据表明枸杞子及其活性成分可保护视网膜,并改善受损视网膜的视觉功能。
EVLPs 是从植物中分离出的囊泡状颗粒,含有同源植物蛋白、RNA 以及次生代谢产物(例如类胡萝卜素和黄酮类化合物);其成本低廉、稳定性高,且具有较低的免疫原性、良好的生物相容性,以及抗炎、抗氧化、抗细胞凋亡和神经保护作用。从新鲜枸杞果实中提取的 LF-EVLPs 能够保留植物中的复杂多组分,因此对其开展研究对于阐明其多靶点作用机制及治疗效应至关重要。LC–MS/MS 技术对 LF-EVLPs 的组分进行了分析。结果表明,LF-EVLPs主要含有氨基酸及其衍生物(14.99%)、酚类化合物(13.8%)、黄酮类化合物(13.45%)、脂质(12.27%)及生物碱(9.4%)(图1E)。RNA 电泳分析显示, LF-EVLPs 中的RNA 主要为对 RNase敏感的小分子RNA(图1G)。Western blotting分析证实ARF-l 在分离LF-EVLPs 中显著富集,表明该产物富含类囊泡颗粒(图lH)[8]。
图1:LF-EVLPs 的分离与表征。(A) LF-EVLPs 的分离过程(超高速离心法)。(B,C) 新鲜与冷冻保存(-80℃ , 6个月)的 LF-EVLPs 的粒径尺寸分布和Zeta电位。(D) TEM 图像显示 LF-EVLPs 的超微结构。(E) LF-EVLPs 成分的 LC-MS/MS 谱图分析。(F) 经 SDS–PAGE 分离的 LF-EVLPs 蛋白质的考马斯亮蓝染色。(G) 封装于 LF-EVLPs 溶液中的 RNA 的琼脂糖凝胶电泳分析。(H) 植物囊泡相关标志物 ARF-1的Western blot 分析。
LF-EVLPs 在体外被ARPE-19细胞的摄取效率约为43. 18% ,而对照组中几乎未观察到呈阳性荧光的细胞(图2A),体内实验观察到DiD-LF-EVLPs被视网膜细胞摄取(图2B、2D)。与对照组相比,接受 LF-EVLPs 治疗的眼球其视网膜色素上皮(RPE)病理损伤显著减轻,尤其在腹侧区域更为明显(图2C)。相反,OCT 分析显示,LF-EVLPs 治疗能有效预防SI 诱导的视网膜损伤,这体现在视网膜厚度得以维持以及病理性的高反射改变得到减轻(见图 2D、E)。ERG 结果表明,与正常组相比,SI-载体组在第7天至第28天期间暗适应状态下的 a 波和 b 波振幅均显著降低;而经 LF-EVLPs 治疗后,师杆细胞介导的暗适应功能得以保留(图2F)。这些结果表明,LF-EVLPs 治疗对 SI 诱导的视网膜损伤具有显著的保护作用。
图2. LF-EVLPs可预防SI诱导小鼠的视网膜退行性变。(A) 通过流式细胞术检测了 ARPE - 19细胞对DiD-LF-EVLPs的摄取效率。(B) 体内视网膜细胞对DiD标记的LF-EVLPs(红色)的细胞摄取情况(小胶质细胞用CX3CR1- GFP 标记,绿色);比例尺=20μm 。(C) 正常组、对照组及LFEVLPs组小鼠在D7 、D14和D28时的眼底照相图像。(D) 各组小鼠在D7 、D14和D28时视网膜的OCT图像(比例尺=200 μm)。(E) 通过OCT对D7 、D14和D28时全视网膜厚度(红色箭头)的定量数据进行统计学分析(n= 8)( “ *”表示对照组与LF-EVLPs组之间存在显著差异)。(F) 正常组(黑色)、对照组(红色)及LF-EVLPs组(蓝色)在暗适应3.0刺激下D7 、D14和D28时的ERG波形图,以及a波和b波振幅的统计学分析(n= 16)。
采用蛋白组学测序技术从视网膜组织中共鉴定出 9,088 种蛋白质 ,其中75l 种呈现差异表达(倍数变化 ≥ l.2 ,p< 0.05);与对照组相比,经 LF-EVLPs 处理后,其中408 种蛋白质表达上调,343 种蛋白质表达下调(图3A)。功能富集分析显示,这些差异表达蛋白(DEPs)在先天免疫应答、补体激活、抗原加工/呈递以及光转导通路中均发挥着重要作用(图3B 、C)。基因集富集分析(GSEA)表明,在经 LF-EVLPs 处理的视网膜中,氧化应激、炎症反应、补体级联反应及 NF -κB 信号转导通路受到显著抑制,而光转导及光感受器维持通路则被激活(图3D 、E)。热图展示了经 LF-EVLPs 处理后,SI诱导小鼠视网膜中表达显著上调或下调的蛋白质分布情况(图3F)。综上所述,这些研究结果表明,LF-EVLPs 介导的视网膜保护作用涉及抑制氧化应激和炎症通路,并促进视网膜功能的维持,其潜在机制可能与抑制补体激活及 NF-κB 信号转导通路有关。
图3.LF-EVLPs治疗后视网膜组织的蛋白质组学分析。(A)差异表达蛋白(DEPs)数量(倍数变化≥1.2 ,p 值<0.05);(B)GO 功能注释分析;(C)差异表达蛋白的KEGG 通路富集分析;(D)与视网膜损伤性疾病相关的生物学过程及通路中蛋白质集的表达情况的 GSEA图;(E)基于GO和 KEGG 数据库构建的 GSEA图,展示与氧化应激反应、炎症调控、补体激活及光感受器细胞稳态相关的蛋白质集表达谱的变化;(F)对照组与LF-EVLPs组中相关 GSEA 蛋白质集内差异表达蛋白的表达谱(p< 0.05)。
通过对 LF-EVLPs 成分及视网膜蛋白质组进行综合分析,共鉴定出12个组分和17个靶基因。实验结果证实咖啡酸苯乙酯(CAPE,一种咖啡酸衍生物)与烟酰胺(NAM)在碘酸钠诱导的视网膜损伤小鼠模型中均具有神经保护作用。因此,后续干预研究在SI诱导模型中采用了两种已鉴定的生物活性化合物—咖啡酸苯乙酯(CAPE)与烟酰胺(NAM)(图4B)。表型分析表明,给予CAPE或NAM可改善眼底病理改变、增加视网膜总厚度并改善ONL结构完整性(图4C–D)。定量分析显示,CAPE干预可显著降低视网膜组织中Ctsb与H0-1的表达水平以及促炎细胞因子IL-1β 的浓度(图4E)。同样,NAM处理改变了Ctsb 、Ho-1 、 Xdh 、Nampt以及Ppt1的表达模式,同时伴随TNF -α水平的降低(图4F)。
图4.CAPE与NAM可减轻SI诱导小鼠的视网膜损伤。(A)对照组与LF-EVLPs组中潜在靶基因的mRNA表达水平(n=6)。(C)CAPE/NAM干预后小鼠视网膜石蜡包埋切片的眼底照相、OCT 分析及 HE 染色图像。(D)全视网膜厚度(OCT ,红色箭头,n=6)与ONL厚度(H&E染色,黄色箭头,n=)的定量分析(n=6);(E)CAPE治疗后视网膜组织中八种靶基因转录水平的变化(n = 6);(F) NAM治疗后视网膜组织中八种靶基因转录水平的变化(n =6)。
枸杞(Lycium barbarum L)是一种属于茄科的药用及食用植物,枸杞富含黄酮类化合物、甜菜碱、维生素及亚油酸等活性成分。这些生物活性成分具有显著的免疫调节、抗氧化及抗炎作用,对预防和治疗肝功能异常及视力障碍具有重要价值[9-10] 。中医理论中,枸杞子的核心功效是滋补肝肾和益精明目。目前,已有四项关于枸杞外囊泡(LF-EVLPs)的研究报道。除池教授这项研究外,江苏大学徐希明教授团队利用 LF-EVLPs 搭载甘草甜素修复受损轴突来缓解脊髓损伤的研究[11];华中科技大学杨威教授团队研究证实 LF-EVLPs 通过 AMPK /SIRT1/PGC1α 信号通路缓解地塞米松诱导的肌营养不良症,以及LF-EVLPs 可促进小鼠前成骨细胞的增殖并改善骨折愈合过程[ 12-13] 。
枸杞已经买了,枸杞外囊泡也已经制备好了,后续研究怎么办?还继续不,苦思冥想之后,还是站在各位大佬的肩膀上,研究枸杞外囊泡负载咖啡酸苯乙酯(CAPE)和烟酰胺(NAM)在眼神经方向的治疗效果是否比单独咖啡酸苯乙酯(CAPE)和烟酰胺(NAM)好?这下不敢打盹了,得抓紧进度日夜赶实验了。
参考文献:
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[13]Xu S, Zhang Z, Zhou X, et al. 2025. Gouqi-derived Nanovesicles (GqDNVs) promoted MC3T3-E1 cells proliferation and improve fracture healing. Phytomedicine [J], 142.
长沙市拾好生物科技有限公司专注于外囊泡底层技术研发与产业化的高新技术企业,核心团队深耕细胞外囊泡领域超10年,率先突破植物细胞壁分离技术瓶颈,初步构建400余种植物外囊泡多维度功效数据库(涵盖规模化制备工艺、基础功能、药物装载和靶向修饰数据库),已授权且在申请多项国家发明专利,并与全国数十家知名科研院所、医疗机构及生物医药企业达成深度产学研合作。公司配备 GMP 级生产车间,具备全流程质控能力,助力基础研究与临床转化。