《Frontiers in Pharmacology》:Natural products and extracellular vesicle-associated miRNA networks in perianal infectious wound healing: a critical ethnopharmacological appraisal
肛周感染伤口形成一种受污染、潮湿且受机械干扰的修复微环境,与标准皮肤伤口不同。本批判性叙述性综述评估天然产物药理学与细胞外囊泡(EV)相关miRNA生物学在该背景下能否被可信地联系起来。一项截至2026年9月29日更新的结构化PubMed检索,辅以Google Scholar引文追踪,确定了直接的人体肛周研究、解剖学相关和感染相关的动物研究,以及机制相关的体外(in vitro)和计算机模拟(in silico)证据。核心研究在两个独立的轴上评估:临床/模型接近度和方法学可信度,包括材料同一性和分类学有效性、化学表征、暴露、对照品和对照、模型保真度、EV表征、因果miRNA证据以及检测干扰风险。直接的人体民族药理学证据现包括几项随机术后研究,尽管盲法、材料标准化、对照品质量、终点选择和机制深度仍存在差异。早期阶段的间充质基质细胞EV研究提供了肛周可行性和瘘管闭合信号,但缺乏对照的比较疗效。一项2025年Wugu Qilin研究提供了来自伤口渗液囊泡富集miRNA谱的直接人体治疗相关证据,涉及miR-93-3p/EIF4EBP1,但未证明EV介导的向受体细胞的转移。黄芪甲苷IV(Astragaloside IV)预处理的内皮祖细胞EV研究提供了更强的非肛周货物水平证据,而姜黄素负载的巨噬细胞EV主要支持囊泡辅助递送。没有研究建立从化学定义天然产物暴露,经过严格表征的EV货物改变和特定miRNA转移,到必要的受体细胞效应以及解剖学忠实肛周模型中伤口愈合改善的完整因果序列。因此,直接临床和转化证据存在,但天然产物-EV-miRNA机制仍未得到证实;最迫切的需求是材料标准化、临床来源伤口渗液EV谱分析、混合生物膜模型、因果货物扰动、检测干扰对照和分期适应的局部递送。
1 引言
肛周感染伤口常继发于肛周脓肿、肛瘘或肛周感染术后,其修复微环境受粪便、潮湿、摩擦及混合需氧/厌氧微生物反复暴露,不同于常规皮肤伤口。源控制(引流、清创、抗感染及保肛手术)是愈合基础,但技术性成功并不一定能恢复微环境稳态。传统中药外洗、坐浴、膏剂及水凝胶等作为术后辅助手段已有临床研究,但其随机化、盲法、材料表征及终点质量参差不齐。植物来源代谢物可能影响微生物行为、炎症信号及血管修复,而细胞外囊泡(EV)相关miRNA(如miR-146a、miR-21、miR-126等)是细胞间通讯的候选介质。核心不确定性在于这些机制能否迁移至受污染的肛周环境,以及植物干预是否真正调节EV-miRNA通路。本综述聚焦于哪些天然产物与EV-miRNA证据具有充分表征和模型相关性,哪些主张仍受困于材料表征不足、检测干扰、解剖间接性或因果设计薄弱。
2 文献检索、研究选择与证据评估
2.1 更新的文献检索策略
采用结构化PubMed检索,辅以Google Scholar引文追踪,时限至2026年9月29日。检索分为五个概念块,覆盖肛周/肛瘘伤口与天然产物、EV/miRNA生物学、感染或慢性伤口模型、代表性植物代谢物及特定miRNA。检索目的为增加透明性,而非系统性综述或定量汇总。
2.2 资格标准与研究选择
纳入人体、动物、离体和体外研究,需涉及肛周或相关伤口愈合、EV介导的修复、miRNA货物或因果信号、天然产物药理学或局部递送。排除无伤口相关性、材料身份不明、仅二次总结或模型过远的研究。数据提取包括设计、模型、干预身份、剂量、对照、表征、因果扰动及局限性。不进行定量合成。
2.3 证据层级与批判性评估
证据按两个独立轴评估:接近度(1级人体肛周研究;2级解剖学直接体内模型;3级感染伤口模型;4级其他伤口模型;5级细胞/离体;6级计算机模拟)和方法学可信度(设计特异性域,如随机化、盲法、材料表征、EV表征、因果验证等)。证据等级不等同于研究质量,采用叙事性评估而非评分。
2.4 选择代表性代谢物和miRNA的合理性
选择标准包括直接肛周证据、感染相关伤口体内证据、与EV/miRNA的关联,以及可重复的机制和制剂合理性。miRNA需有实验证据将EV转移与伤口相关表型联系,并涵盖炎症抑制、血管生成、基质修复等互补领域。表达变化不足以支持机制强调,需有货物操作、靶标验证或救援实验。
3 肛周感染伤口愈合的生物学
3.1 肛周伤口中的微生物污染与生物膜
肛周感染并非单一浮游病原体所致,而是混合需氧/厌氧菌群,且延长的瘘管中可能存在具有中等至强成膜能力的细菌。抗生物膜活性若仅在单一浮游菌株上验证,不足以证明其与潮湿、多菌、机械干扰的肛周伤口相关。模型必须包含混合或生物膜相关感染、组织损伤、宿主炎症反应及可维持局部暴露的递送系统。
3.2 持续炎症与再生受损
慢性伤口文献表明,持续的细胞因子、氧化应激、中性粒细胞蛋白酶可损害成纤维细胞迁移、内皮修复、基质完整性和上皮推进。但直接的人肛周伤口分子谱分析仍有限,糖尿病、压疮、烧伤等模型仅作为机制类比,不能视为肛周病理生理的证明。
3.3 靶向细胞间通讯的合理性
修复依赖于巨噬细胞、内皮细胞、成纤维细胞、角质形成细胞和基质间的协调信号。EV因其货物反映供体细胞状态并可改变受体行为而相关。天然产物可能通过改变微生物或炎症应激、直接影响EV产生细胞,或整合入囊泡递送系统来影响这一通讯,但尚无人体肛周研究证明天然产物改变伤口渗液EV货物并随后由特定miRNA引起愈合效应。
4 细胞外囊泡相关miRNA网络
4.1 细胞外囊泡作为伤口细胞通讯的功能介质
EV是膜限性颗粒,可转移蛋白、脂质和核酸。除非确认内体生物发生,否则应使用EV而非“外泌体”。MISEV2023强调来源定义、分离方法、颗粒特征、阳/阴性标志物、污染物和功能对照。天然产物研究中需警惕植物材料、血清成分、脂蛋白等与囊泡共分离。早期间充质基质细胞EV临床研究(Nazari、Pak、Hadizadeh)在肛周瘘管中显示可行性和闭合信号,但均为非随机或非盲法,缺乏对照比较疗效,且并非独立重复。
4.2 miRNA货物与受体细胞重编程
将伤口效应归因于EV相关miRNA需证明特异性装载、递送、靶标结合和功能依赖性。2025年Wugu Qilin研究对15例肛瘘术后患者进行随机分组,对伤口渗液囊泡富集材料进行miRNA谱分析,并后续在巨噬细胞中测试miR-93-3p,通过mimic/inhibitor和荧光素酶实验支持EIF4EBP1相关调节。但该研究未证明患者来源EV向受体细胞的转移,且使用直接miRNA转染而非EV转移,因此是直接交叉证据而非闭合因果链。
4.3 炎症消退中的EV相关miRNA
工程化miR-146a EV降低IRAK1相关炎症信号并加速糖尿病伤口闭合;间充质干细胞EV的miR-223通过pknox1相关调节促进修复性巨噬细胞极化;miR-132富集EV也产生类似抗炎和促血管修复效果。功能缺失实验进一步支持因果关系:抑制EV相关miR-155改善糖尿病伤口愈合,抑制糖尿病相关EV的miR-24-3p通过PIK3R3相关信号恢复血管生成。这些证据提示持续感染可能既需移除有害囊泡信号,也需补充修复性货物。
4.4 血管生成、肉芽组织与重塑中的EV相关miRNA
脐带血EV的miR-21-3p促进血管生成和成纤维细胞修复;M2巨噬细胞EV的miR-21也促进血管修复。工程化miR-126-3p EV通过壳聚糖敷料递送,改善内皮增殖、迁移和糖尿病伤口闭合。胎盘间充质干细胞EV的miR-145-5p通过CDKN1A相关调节恢复衰老成纤维细胞功能;而糖尿病相关EV的miR-24-3p在抑制前损害血管生成。这些研究确定了候选货物,但未在肛周感染伤口中验证内源货物组成。
5 植物来源代谢物和传统制剂作为感染伤口修复的调节剂
5.1 抗炎和免疫调节植物代谢物
感染伤口的炎症不能简单抑制,需区分过度炎症与宿主防御。小檗碱的细胞研究涉及TLR4/NF-κB、NLRP3等通路,但其化学混杂性高,需谨慎解释。浓度-反应生物膜研究与200 μg/mL温敏脂质体凝胶在金黄色葡萄球菌感染小鼠伤口中显示制剂水平抗菌和修复效果,但并非肛周。黄芩苷/黄芩素在压疮和抗生物膜研究中有对照支持,但模型非感染或缺乏宿主组织。姜黄素通过巨噬细胞EV递送在高糖内皮和糖尿病大鼠伤口中显示改善,但未证明改变EV-miRNA货物。槲皮素和白藜芦醇在特定模型中有伤口表型,但无EV-miRNA机制。
5.2 抗菌和抗生物膜效应
生物膜问题需多菌模型。小檗碱脂质体凝胶扩展至感染组织,但小鼠皮肤环境缺乏肛周多菌群落、潮湿和瘘道几何。黄芩素和槲皮素的抗生物膜研究具有正交测定,但未测试混合菌种肛周生物膜或宿主细胞损伤。下一步应使用混合菌种生物膜、含组织系统、临床可行局部暴露及同时测量细菌负荷和宿主损伤。
5.3 促血管生成和促再生代谢物及制剂
丹酚酸B水凝胶提供制剂和伤口修复证据。黄芪甲苷IV(AS-IV)与EV生物学相关:AS-IV预处理内皮祖细胞(EPC)的EV在糖尿病大鼠伤口中改善血管生成和胶原沉积,且PI3K/AKT/mTOR抑制剂可减弱效应;后续水凝胶AS-IV-EV系统减少铁死亡和线粒体损伤。人参皂苷Rg1通过miR-489-3p/Sirt1轴显示miRNA因果性,但非EV介导。积雪草衍生物在烧伤和瘢痕模型中有基质调节作用,但需注意“更多胶原”并非统一终点,早期愈合需沉积而后需重塑。
5.4 基于传统制剂和代谢物的肛周伤口局部治疗
人体研究已从“是否测试”转向“设计是否能区分治疗效应”。复方黄柏汤从早期非盲研究进展至双盲安慰剂对照试验,后者添加中性粒细胞实验支持NET相关活性。改良虎力必关汤、紫草油等在术后肛周脓肿或瘘管中显示临床愈合信号,但盲法和材料标准化有限。Calvatia lilacina结合单细胞分析,Cayratia japonica结合多组学和BMP4实验,但机制层不能超过小样本或间接验证。其他如七叶油纱、芫花提取物等提供旧证据,但分配方法或标准化限制深度。
6 连接天然产物、EV与miRNA在伤口愈合中的证据
6.1 证据链的关键综合
人体术后试验提供直接临床证据,但质量不均。EV治疗提供可行性信号,但缺乏对照和自然产物干预。Wugu Qilin缩小差距,但未证明EV介导转移。解剖学直接动物模型提供剂量和通路信息,但单独表达变化不如具有miRNA抑制和救援的糖尿病皮肤实验机制强。
6.2 炎症性伤口模型中的证据
工程化miR-146a EV和MSC-EV miR-223具有功能免疫读数和伤口效应。功能缺失设计(miR-155抑制,miR-24-3p抑制)支持有害货物必要性。天然产物如当归补血汤在瘘管样模型中与巨噬细胞状态转变相关,但未测试通路必要性;Zuoqing granule在粪便污染背部模型中结合Nox4敲低,因果性更强但解剖学间接。
6.3 血管生成和肉芽模型中的证据
脐带血EV miR-21-3p和M2巨噬细胞EV miR-21促进血管修复。miR-126从工程化充足性进展至AS-IV条件EPC-EV的货物抑制研究,后者连接天然产物、供体细胞、EV输出和货物扰动,但疾病背景为糖尿病而非肛周。
6.4 成纤维细胞、角质形成细胞和细胞外基质重塑研究中的证据
胎盘MSC-EV miR-145-5p通过CDKN1A恢复衰老成纤维细胞;低氧BMSC-EV miR-4645-5p支持角质形成细胞自噬。丹酚酸B、人参皂苷Rb1和积雪草苷影响成纤维细胞或基质,但无EV-miRNA关联。终点应测量阶段特异性基质质量而非最大胶原沉积。
6.5 聚焦于细胞外囊泡和miRNA的天然产物研究中的证据
三种路径:Wugu Qilin提供人体肛周关联;AS-IV提供供体细胞条件化并改变EV货物/功能的深度证据(miR-21、miR-126-3p,含miRNA操作和救援);姜黄素/白藜芦醇负载EV主要回答递送问题,未显示重编程。植物来源囊泡样颗粒显示可行性,但未证明具体RNA在体内必要。
6.6 对肛周感染伤口的相关性
现有证据是直接但碎片化的。随机术后研究、早期EV可行性研究和Wugu Qilin的miRNA谱分析回答不同问题,尚未相互验证。最持久的差距是模型整合:需结合解剖学忠实的污染肛周模型、定义明确的干预、现代EV表征、纵向miRNA谱、货物扰动和临床终点。目前证据支持分级假说和具体实验优先事项,而非已确立的机制。
7 与天然产物-EV-miRNA相互作用相关的来源和平台
7.1 天然产物调节的宿主细胞EV
Wugu Qilin未确定改变miRNA信号的细胞来源。巨噬细胞EV通过供体细胞状态与受体表型联系,但天然产物对巨噬细胞EV货物影响需直接测量。AS-IV程序显示EPC预处理与miR-21/PTEN、miR-126-3p/PIK3R2/SPRED1之间的连贯进展,但仅为一个研究项目,未在感染肛周组织中重复。成纤维细胞和角质形成细胞作为天然产物条件化EV供体的研究不足。
7.2 植物来源细胞外囊泡样纳米颗粒
植物来源囊泡样颗粒包括脂质、蛋白、代谢物和RNA,命名应区别于哺乳动物外泌体。证据从可食用植物扩展到药用植物,如Salvia miltiorrhiza-Astragalus membranaceus系统增加脂质组学和small RNA测序。但无单个植物RNA被证明在体内伤口效应中必要,多植物混合物归因困难。
7.3 天然产物负载EV和EV启发的纳米载体
姜黄素负载巨噬细胞EV显示递送增强,但未显示内源EV-miRNA变化;白藜芦醇纳米颗粒与血小板EV共递送,但为共同制剂而非机制连接;小檗碱脂质体和姜黄素-小檗碱脂质体为合成载体。应区分递送平台与EV信号机制。
8 肛周感染伤口的递送策略
8.1 局部递送的组织屏障
肛周环境的高湿度、粪便污染、渗出、摩擦和蛋白酶会缩短驻留时间。游离姜黄素稳定性差,而EV负载延长递送并改善糖尿病伤口修复,但未在粪便污染渗出液中验证。递送设计需考虑阶段:早期控制细菌和过度炎症,后期促进血管化肉芽和上皮化。
8.2 水凝胶和粘附性敷料
水凝胶需测试湿组织粘附、渗出交换、蛋白酶条件释放和机械抵抗力。dracorhodin perchlorate粘附水凝胶在背部反复E.coli污染模型中显示保留价值,但术后抗菌药物混淆抗菌归因。丹参/黄连同凝胶-白及胶敷料和pH响应小檗碱/EGCG水凝胶在肛瘘大鼠模型中改善解剖相关性,但载体与活性成分效应难以分离。EV负载纳米纤维水凝胶在Crohn肛瘘模型中优于多个对照,但疾病背景和缺乏天然产物/特定miRNA限制推断。
8.3 纳米颗粒和基于EV的递送
脂质体、纳米颗粒、植物囊泡和哺乳动物EV应分开评估。小檗碱脂质体凝胶和姜黄素-小檗碱脂质体显示抗菌递送潜力。哺乳动物EV、工程化EV和植物囊泡相关平台具有不同生物学,类似伤口表型不暗示共享机制。
8.4 作为研究策略的EV-miRNA监测
Wugu Qilin证明术后伤口渗液囊泡miRNA谱分析可行,但miR-93-3p的转移未证实。候选miRNA(如miR-146a、miR-223、miR-21、miR-126等)应在纵向研究中联合微生物负荷、伤口阶段和治疗暴露测量,并仅在与结局可重复关联后才作为药效学标志物。
9 天然产物-EV-miRNA策略的转化依据
天然产物或EV治疗应为源控制的辅助手段,而非替代。近期肛周试验最有用之处在于源控制后测试局部制剂。转化应阶段特异,预指定伤口阶段、对照护理、制剂暴露和临床终点(如持久闭合时间、复发、疼痛、渗出和再干预)。机制采样可嵌入试验,但不得替代疗效验证。
10 批判性讨论、局限性与研究优先事项
直接人体研究从不完全外推转变为临床近端但质量不均。最强民族药理学证据来自具有临床意义终点的随机研究,如复方黄柏汤安慰剂对照试验;但样本量、盲法、对照品和标准化不均。EV研究提供可行性但缺乏比较疗效。常见偏误包括阳性结果偏倚、研究程序非独立重复、解剖学模型与背部污染模型混淆、以及植物代谢物的检测混杂性(姜黄素、槲皮素、白藜芦醇、小檗碱)。EV研究需符合MISEV2023,miRNA机制需证明转移、功能缺失和救援。未来实验应整合人体肛周渗液、解剖学忠实污染模型、化学定义干预、货物扰动和长期临床终点。
11 结论
天然产物、EV和miRNA信号在肛周伤口修复中已有多个交汇点。人体民族药理学研究提供直接疗效或生物标志物数据,早期EV研究提供可行性,Wugu Qilin提供治疗相关囊泡-miRNA桥。但尚无研究证明天然产物通过EV依赖的特定miRNA转移改善肛周感染伤口愈合,也未闭合从材料暴露到EV货物变化、受体靶标参与和愈合结局的完整因果链。当前证据支持分级解释而非单一机制结论。可信的转化路径始于源控制和临床来源肛周样本,随后混合生物膜模型、严格EV-miRNA扰动和阶段适应局部制剂在现实污染条件下测试。只有这种证据先行的方法才能确定植物代谢物或传统制剂对EV-miRNA通讯的调节是成为肛周伤口护理的可重复辅助手段,还是仍为生物学上合理但未经证实的概念。