Prunus mume来源的细胞外囊泡样颗粒通过靶向NEK7-NLRP3互作缓解结肠炎:miR159介导的炎症小体调控新机制

【字体: 时间:2025年07月22日 来源:Journal of Nanobiotechnology 10.6

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  本研究针对溃疡性结肠炎(UC)现有疗法副作用大的临床难题,首次发现Prunus mume来源的细胞外囊泡样颗粒(PM-EVLPs)可通过递送miR159选择性阻断NEK7-NLRP3相互作用,抑制NLRP3炎症小体活化,显著改善DSS/TNBS诱导的小鼠结肠炎。该研究为植物源性纳米药物开发提供了新思路,论文发表于《Journal of Nanobiotechnology》。

  

溃疡性结肠炎(UC)作为一种慢性肠道炎症性疾病,全球发病率持续攀升,现有治疗手段面临药物抵抗和严重副作用等瓶颈。研究表明NLRP3炎症小体的异常激活是推动疾病进展的关键环节,但如何精准调控这一通路仍具挑战。传统中药Prunus mume(PM)的鲜果在亚洲被广泛食用,其胃肠调节功效虽被记载,但具体物质基础与机制始终未明。近年来,可食用植物来源的细胞外囊泡样颗粒(EVLPs)因其天然靶向性和生物相容性,成为疾病治疗的新兴策略。

南京中医药大学药学院江苏省中药功效物质重点实验室的研究团队在《Journal of Nanobiotechnology》发表重要成果,首次从PM鲜果中分离出PM-EVLPs,发现其口服后可特异性富集于炎症结肠,通过递送植物miR159阻断NEK7-NLRP3蛋白互作,选择性抑制NLRP3炎症小体组装,从而显著缓解小鼠结肠炎。该研究不仅揭示了PM传统药效的科学内涵,更为炎症性肠病提供了新型纳米治疗策略。

研究采用蔗糖密度梯度超速离心提取PM-EVLPs,通过纳米颗粒追踪分析(NTA)和透射电镜(TEM)表征其理化性质。建立DSS和TNBS两种小鼠结肠炎模型评估疗效,结合DiR荧光标记示踪体内分布。采用巨噬细胞耗竭实验验证靶细胞类型,通过蛋白质印迹(WB)、酶联免疫吸附试验(ELISA)和免疫共沉淀(Co-IP)等技术解析分子机制,并运用深度测序筛选关键活性成分。

PM-EVLPs的表征与稳定性
通过蔗糖梯度离心获得直径约124 nm的杯状颗粒,表面电位-27 mV。组学分析显示其富含miRNA(20 nt为主)、参与嘌呤代谢的蛋白质(53%)及磷脂(40%)。在模拟胃肠液中保持结构稳定,为口服给药奠定基础。

体内抗炎功效
在DSS模型中,PM-EVLPs(1.5×1010/mL)使体重损失降低50%,疾病活动指数(DAI)下降2.3分,结肠长度增加1.8 cm,髓过氧化物酶(MPO)活性抑制率达68%。TNBS模型生存率从50%提升至80%,组织学显示上皮完整性显著修复。

靶向递送机制
DiR标记显示PM-EVLPs在健康小鼠主要分布于小肠,而结肠炎模型中选择性富集于结肠固有层(24 h达峰)。免疫荧光证实其83%被F4/80+巨噬细胞摄取,耗竭巨噬细胞后疗效丧失70%。

分子机制解析
PM-EVLPs特异性抑制ATP/Nigericin/MSU诱导的caspase-1 p20生成(抑制率>60%),但对AIM2/NLRP1/NLRC4炎症小体无影响。进一步研究发现其不干扰NF-κB通路或K+/Ca2+流动,而是通过邻近连接实验(PLA)和双分子荧光互补(BiFC)证实能减少NEK7-NLRP3结合(互作强度降低75%),阻断炎症小体组装。

活性成分鉴定
RNA酶处理使PM-EVLPs失效,而蛋白酶K或脂质提取物无效。深度测序发现miR159含量最高(占15%),其模拟物(80 nmol)可重现PM-EVLPs效果,抑制剂则逆转60%疗效。动物实验证实miR159 agomir(800 pmol)使DAI降低1.9分,结肠病理评分改善3级。

该研究创新性揭示了PM-EVLPs通过"天然纳米载体-巨噬细胞靶向-miRNA调控"三级作用模式治疗结肠炎的机制,突破传统药物递送瓶颈。相较于化学抑制剂(如MCC950),植物EVLPs具有天然低毒、多组分协同优势。未来可进一步开发为携带治疗性核酸的智能递送系统,为炎症性肠病提供"绿色疗法"。研究同时为阐释药食同源植物的现代科学内涵提供了范式,推动中医药现代化研究。

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