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"一石三鸟":穿心莲来源的外泌体样纳米颗粒通过调节肠道菌群-屏障-巨噬细胞轴缓解结肠炎
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月29日 来源:CHINESE MEDICAL JOURNAL 7.5
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这篇研究首次从穿心莲(Andrographis paniculata)中分离出外泌体样纳米颗粒(APELNs),证实其口服后能特异性靶向炎症结肠,通过三重机制缓解DSS诱导的结肠炎:重塑肠道菌群(显著增加乳酸杆菌L. murinus丰度)、修复肠屏障(上调Claudin-1/ZO-1/MUC2/OCLN表达)、调控巨噬细胞极化(通过IL-4R-PI3K-AKT/JAK-STAT通路促进M2型转化)。研究为炎症性肠病(IBD)提供了新型植物源纳米治疗策略,兼具靶向性和生物安全性。
穿心莲外泌体样纳米颗粒的发现与特性
从穿心莲叶片中通过蔗糖梯度离心法成功分离出直径180nm的球形APELNs,透射电镜显示其形态均匀,脂质组学分析主要含单己糖神经酰胺(Hex1Cer)和磷脂成分。稳定性实验证明APELNs在模拟胃肠环境中保持结构完整,荧光标记显示其口服后4小时即可在炎症结肠富集,24小时内主要滞留于肠道而极少进入全身循环。
三重作用机制解析
肠道菌群调控:16S rRNA测序揭示APELNs显著恢复DSS小鼠的菌群α/β多样性,尤其促进益生菌Firmicutes门和Lactobacillaceae科的增殖。体外实验证实APELNs直接刺激L. murinus生长,该菌株可通过分泌胞外囊泡调控免疫反应。
肠屏障修复:AB染色显示APELNs使结肠杯状细胞数量增加2.3倍,FITC-葡聚糖实验证实肠道通透性降低57%。分子机制上,APELNs通过上调紧密连接蛋白Claudin-1/ZO-1和粘蛋白MUC2/OCLN的表达修复上皮屏障,在LPS诱导的NCM460和HCT116细胞模型中也观察到同样效应。
巨噬细胞重编程:流式细胞术显示APELNs使结肠M1型巨噬细胞(CD86+)减少68%,同时M2型(CD206+)增加2.1倍。转录组测序发现IL-4R表达显著上调,激活下游PI3K-AKT和JAK-STAT信号通路,促进抗炎因子IL-10分泌而抑制TNF-α/IL-6等促炎因子。
临床转化潜力
在IL-10-/-基因缺陷小鼠模型中,APELNs同样显示出减轻体重下降(较DSS组改善31%)、缩短结肠长度(恢复至正常85%)等疗效。安全性评估显示连续8天给药对心肝肾功能无影响,主要器官未见病理损伤,MTT实验证实其对肠道上皮细胞存活率无影响。该研究为开发基于植物外泌体的"菌群-免疫-屏障"多靶点IBD治疗方案提供了实验基础。
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