Heliyon|武大中南医院王炜煜团队:揭示何首乌外泌体纳米颗粒抗肝癌分子机制

信息来源:金开瑞 作者:genecreate_cn 发布时间:2025-03-20 14:19:33

    外泌体——这颗生命科学领域的明星分子,正以惊人的速度改写疾病治疗的未来!我司合作发表的一篇研究何首乌外泌体抗肝癌机制的文章Heliyon: An Open Access Journal期刊上亮相。从中药植物跨界抗肿瘤,给我们提供了中药外泌体在癌症治疗的全新思路

 

一、文献背景与创新突破

    本文题为Molecular anti-tumorigenic mechanism of Radix Polygoni Multiflori-derived exosome-like nanoparticles》本研究首次从传统中药何首乌(Radix Polygoni Multiflori, RPM)的汁液中分离出外泌体样纳米颗粒(ELNs),并证实其具有显著的抗肝癌活性。此前,植物ELNs的研究多集中于柠檬、山药、苦瓜等,而RPM作为具有悠久药用历史的中药,其ELNs的分离与功能探索填补了该领域的空白。

    ✨创新突破:全球首次从何首乌中分离出外泌体样纳米颗粒(ELNs),证实其通过调控细胞周期基因(如Cdkn1aCdc20)显著抑制肝癌细胞增殖与迁移,体内靶向富集于肝脏!

    ✨科学价值:开创何首乌中药-外泌体跨界抗肿瘤新模式,为天然药物开发提供全新载体。

 

二、主要研究思路

1首次从何首乌(RPM)中分离ELNs

    通过差异离心和超速离心将ELN分离并从新鲜RPM汁液中提取ELNs。此方法避免了化学试剂的干扰,保留了ELNs的天然生物活性通过对外泌体进行鉴定,发现RPM-ELNs平均粒径159.5 nmNTA分析),符合外泌体典型的粒径大小范围,而且具有明显的杯状结构。除此之外泌体PKH26染色实验证明,RPM-ELNs可以被细胞有效吸收。

1. 源自RPM的外泌体样纳米颗粒(ELN)的表征和细胞内在化

2多维度验证抗肿瘤机制

    通过体外细胞实验(增殖、凋亡、迁移抑制)结合增殖抑制:CCK-8实验显示,RPM-ELNs10⁹ particles/mL)处理24-72小时后,SMMC-7721肝癌细胞活力显著下降(图2A-B)克隆形成实验显示ELNs显著减少细胞克隆形成数量(图2C-D),表明其长期抑制肿瘤细胞增殖的能力。流式细胞术显示,ELNs处理组早期凋亡(Annexin V+)和晚期凋亡(PI+)细胞比例显著升高(图2E-F)。

2.RPM-ELNs调节SMMC-7721细胞的增殖和凋亡

3分子机制解析

    RNA测序(RNA-seq)和生物信息学分析,系统揭示了RPM-ELNs通过调控细胞周期相关基因(如Cdkn1aCdc20)和信号通路(如HIF-1FoxO)发挥抗肿瘤作用的分子机制。这种表型-基因-通路的多层次研究模式,为天然产物抗肿瘤机制解析提供了范式

3.RPM-ELNs的抗癌机制的分析

(4)体内靶向性验证

    通过外泌体体内示踪实验,发现RPM-ELNs在小鼠体内主要富集于肝脏,其次是脾脏和肺脏证明了何首乌外泌体具有天然肝靶向性。这一特性可能归因于肝脏网状内皮系统对纳米颗粒的主动摄取,或ELNs表面特定蛋白(如整合素)与肝细胞受体的相互作用该发现为后续开发肝癌特异性纳米药物提供了重要依据。

4.小鼠RPM-ELNs的生物分布图像

    本研究首次揭示了何首乌来源ELNs的抗肝癌活性及其分子机制,融合了传统中药与现代纳米技术,为肝癌治疗提供了新型天然纳米药物候选。其创新性在于从天然产物分离-功能验证-机制解析-靶向性探索的全链条研究模式,兼具基础科学与转化医学价值。未来研究可进一步优化ELNs的工程化修饰,提升其靶向性与疗效,推动临床前开发。

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参考文献

Mingqing Yanga ∙ Lining Xub ∙ Weiyu Wang. Molecular anti-tumorigenic mechanism of Radix Polygoni Multiflori-derived exosome-like nanoparticles. Heliyon, Volume 11, Issue 4, e41918.




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