人肺成纤维细胞外泌体作为癌症治疗生物载体的优化方法与分子特征研究：从药理潜力评估到临床应用探索

本研究针对外泌体(EVs)分离标准化难题，创新性开发了结合超滤与膜亲和法的MRC-5细胞外泌体优化方案。研究人员通过高通量测序(NGS)和质谱(nano-LC-MS/MS)解析外泌体miRNA-蛋白质组特征，发现其富含抑癌miRNAs及ECM重塑相关蛋白。实验证实载药外泌体对肺癌A549和舌鳞癌HSC-3细胞具有"天然靶向性"，姜黄素(CUR)和阿霉素(DOX)的包载效率分别达9%和16.5%，协同给药显示显著抗肿瘤效果。该研究为基于MRC-5外泌体的肿瘤靶向递送系统提供了全面 preclinical 证据。

　　

在癌症治疗领域，外泌体作为天然纳米载体因其生物相容性和靶向性备受关注，但存在分离方法不统一、分子机制不明确等瓶颈问题。传统化疗药物如阿霉素(DOX)虽疗效显著但毒副作用大，而天然化合物姜黄素(CUR)又面临生物利用度低的困境。如何开发兼具靶向性和安全性的递送系统，成为肿瘤治疗的关键科学问题。

Aristotle University of Thessaloniki的研究团队在《European Journal of Pharmaceutical Sciences》发表重要成果，系统评估了人肺成纤维细胞MRC-5来源外泌体作为抗癌药物载体的潜力。研究采用超速离心、膜亲和法和改良超滤三种分离技术，结合动态光散射(DLS)和冷冻电镜(cryo-TEM)进行表征；通过NGS和质谱解析分子特征；运用流式细胞术和共聚焦显微镜(CLSM)评估载药外泌体对MRC-5、A549和HSC-3细胞的靶向性与药效。

3.1 外泌体分离方法优化
比较三种分离方法发现，超滤结合膜亲和法获得的外泌体粒径30-80nm、zeta电位-30.9mV，且无聚集现象，显著优于传统超速离心法。BCA检测显示该方法得率达327μg/50mL培养基，兼顾纯度与产量。

3.2 分子特征解析
蛋白质组学鉴定出39种蛋白，85%与Vesiclepedia数据库重叠，包括CD63/CD9等标志物。GO分析显示这些蛋白显著富集于ECM组织和凝血通路。miRNA测序发现92种miRNAs，包括let-7家族和miR-148a等抑癌miRNA，靶向PTEN、BCL2等关键基因。

3.3 药理特性评估
DPPE-rhodamine标记实验显示外泌体在HSC-3细胞的摄取率(65%)显著高于A549(23%)和MRC-5(8.85%)。载药实验证实CUR和DOX包载效率分别为9%和16.5%，且DOX超声载药法优于冻干法。CLSM显示载药外泌体在癌细胞中呈现核周聚集特征。

3.3.5-3.3.7 抗肿瘤效应
CCK-8实验表明，3μM CUR外泌体制剂对HSC-3细胞抑制率显著高于游离药物(p<0.05)。0.7μM DOX外泌体对A549和HSC-3的细胞毒性较游离DOX提高1.5倍，且双药联用对HSC-3显示协同效应。

该研究首次系统证实MRC-5外泌体具有肿瘤靶向递送潜力，其分子特征为安全性评估提供重要依据。改良分离方案解决了外泌体聚集难题，而载药策略的创新为天然化合物和化疗药物的协同给药提供了新思路。特别值得注意的是，外泌体miRNAs的抑癌功能提示其可能具有"药物-载体"双重治疗作用。这些发现为基于正常细胞外泌体的抗癌制剂开发奠定了关键技术基础，对推动个体化纳米医学发展具有重要意义。