外泌体可作为细胞之间物质和信号通讯的途径，它具有靶向性，可以灵活装载内容物而且能够避免被免疫系统清除。目前外泌体在生物医学研究、医学诊断、药物递送和疾病治疗等多个领域都展现出了广阔的发展前景。例如，在疾病诊断方面，外泌体可以作为生物标志物，有利于疾病的早期检测；在癌症治疗方面，通过外源性沉默或激活外泌体miRNA可能为癌症治疗提供新途径；在自身免疫性疾病治疗方面，外泌体因其促进细胞增殖和分化的能力而备受关注；此外，在神经退行性疾病治疗等方面，外泌体也展现出巨大潜力。接下来给大家深度解析最新发表的5篇高分文献，带你玩转外泌体的不同研究方向。摘要：外泌体可作为细胞之间物质和信号通讯的途径，它具有靶向性，可以灵活装载内容物而且能够避免被免疫系统清除。目前外泌体在生物医学研究、医学诊断、药物递送和疾病治疗等多个领域都展现出了广阔的发展前景。例如，在疾病诊断方面，外泌体可以作为生物标志物，有利于疾病的早期检测
01.外泌体生物标志物外泌体富含多种生物分子，能够准确反映疾病的病理和生理变化，具有较高的灵敏度。而且不同类型的疾病会导致外泌体中特定生物分子的变化，因此外泌体作为生物标志物具有较高的特异性。除此之外，通过检测体液（如血液、尿液等）中的外泌体，可以实现无创检测，减轻患者的痛苦和不适。文献1：Exosome circATP8A1 induces macrophage M2 polarization by regulating the miR-1-3p/STAT6 axis to promote gastric cancer progression
期刊：Mol Cancer IF：41.4
环状 RNA （circRNAs） 在胃癌进展中起重要作用，但 circRNA 在控制巨噬细胞功能中的调节作用仍然难以探究。外泌体作为 circRNA 的载体，在促进癌细胞与肿瘤微环境之间的通讯中作为介质起着至关重要的作用。在这项研究中，我们发现 circATP8A1 是一种以前未报道的环状 RNA，在胃癌组织和血浆来源的外泌体中均高度表达。circATP8A1 升高与胃癌患者晚期 TNM 分期和更差的预测相关。我们发现 circATP8A1 敲低在体外和体内显著抑制胃癌增殖和侵袭。在功能上，外泌体 circATP8A1 通过 STAT6 通路而不是 STAT3 通路诱导巨噬细胞的 M2 极化。从机制上讲，circATP8A1 通过与 miR-1-3p 的竞争性结合来激活 STAT6 通路，荧光原位杂交 （FISH）、RNA 免疫沉淀、RNA 下拉和荧光素酶报告基因测定证实了这一点。阻断 miR-1-3p 后观察到 circATP8A1 诱导的 STAT6 通路激活和巨噬细胞极化逆转。用过表达 circATP8A1 的胃癌细胞外泌体处理的巨噬细胞能够促进胃癌迁移，而敲除 circATP8A1 在体内逆转这些作用。综上所述，来自胃癌细胞的外泌体衍生的 circATP8A1 通过 circATP8A1/miR-1-3p/STAT6 轴诱导巨噬细胞 M2 极化和肿瘤进展，证实了 circATP8A1 是胃癌的潜在预后生物标志物和治疗靶点。
图1. 在胃癌中鉴定和验证一种新型致癌外泌体 circATP8A1A: 从健康个体和胃癌患者的血浆中分离外泌体的工作流程图；B: 正常个体和胃癌患者血浆中外泌体的TEM 图像; C: 正常个体和胃癌患者血浆中外泌体的纳米颗粒示踪分析（NTA）; D: 外泌体标志物 CD81、TSG101 的Western Blot 分析, 钙联蛋白作为阴性对照; E: 健康个体和胃癌患者血浆中外泌体 circRNA 表达差异的热图。F: 健康个体和胃癌患者血浆中外泌体 circRNA 表达差异的火山图; G: 通过 qPCR 验证 circATP8A1 在胃癌肿瘤组织 （N = 100） 和正常组织 （N = 42） 中的表达; H:队列中 circATP8A1 总生存期的Kaplan-Meier 分析; I & J : circATP8A1在胃癌肿瘤组织和健康个体（正常）中的表达已通过数字PCR验证, 胃癌肿瘤组织 （N = 36），正常 （N = 36）, 数据以均值± SD 表示，P 值由 G 和 J 的非参数检验确定，H 的对数秩文本确定, *** P < 0.001。
02.外泌体疾病治疗外泌体在疾病治疗中展现出了广泛的应用前景，其作为细胞间信息传递的重要载体，在多种疾病的治疗中发挥着关键作用。神经退行性疾病：神经元保护：干细胞外泌体在神经退行性疾病的治疗中展现了广阔的前景，主要作用机制是：外泌体释放的生物活性分子，如生长因子、神经营养因子和抗氧化物质等，可以提供神经元保护作用，促进神经元存活，减少神经元死亡和神经退行性病变。蛋白质聚集物清除：神经退行性疾病如阿尔茨海默病、帕金森病等，通常与蛋白质聚集物的异常积累有关。外泌体作为分泌的载体，可以促进蛋白质异常聚集物的清除和降解，从而减轻疾病症状。神经再生和突触重建：外泌体通过携带生长因子、蛋白质等，可以促进神经突起的生长、突触形成和突触传递，从而在神经再生和突触重建中发挥作用。文献2：Exploring the potential of plasma and adipose mesenchymal stem cell-derived extracellular vesicles as novel platforms for neuroinflammation therapy.
持续性活性氧 (ROS) 和神经炎症会导致神经退行性疾病的发生和发展，因此需要有针对性的治疗策略来减轻这些影响。细胞外囊泡 (EV) 因其生物相容性、跨越生物屏障的能力以及与细胞和组织受体的特定相互作用而在药物输送方面显示出良好的前景。在这项研究中，作者证明了人类血浆衍生的 EV (pEV) 表现出更高的脑靶向特异性，而脂肪衍生的间充质干细胞 EV (ADMSC-EV) 具有再生和免疫调节特性。接着进一步研究了这些 EV 作为脑靶向药物输送治疗载体的潜力，并使用多奈哌齐 (DNZ) 作为模型药物。DNZ是一种常用于治疗阿尔茨海默病 (AD) 的胆碱酯酶抑制剂，也具有神经保护和抗炎特性。所用 EVs 的尺寸范围为 50 至 300 nm，表面电荷低于-30 mV。两种配方均表现出快速的细胞内化，无毒性，并能够在斑马鱼模型中穿过血脑屏障 (BBB)。他们分析了在脂多糖 (LPS) 存在的情况下 pEVs-DNZ 和 ADMSC-EVs-DNZ 的抗炎和抗氧化作用。ADMSC-EVs 显著降低了 HMC3 小胶质细胞释放的炎症介质，而用 pEVs-DNZ 和 ADMSC-EVs-DNZ 治疗则降低了这些细胞的吞噬活性和 ROS 水平。使用斑马鱼幼虫进行的体内实验表明，两种 EV 配方均减少了小胶质细胞增殖并表现出抗氧化作用。总体而言，这项研究强调了装载DNZ 的 EVs 作为治疗各种神经退行性疾病背后的神经炎症的新方法的潜力。
图2：整体研究思路流程糖尿病视网膜病变：糖尿病视网膜病变（DR）是糖尿病最常见的微血管并发症之一，是慢性进行性糖尿病导致的视网膜微血管渗漏和阻塞从而引起一系列的眼底病变，如微血管瘤、硬性渗出、棉絮斑、新生血管、玻璃体增殖、黄斑水肿甚至视网膜脱离。糖尿病视网膜病变的治疗主要局限于疾病的晚期，仅限于单一的治疗机制。干细胞具有再生疗法的前景，并有可能全面改善糖尿病视网膜病变。然而，直接干细胞疗法存在一定的致癌风险，干细胞分泌的外泌体在疾病方面显示出与干细胞相似的整体改善。
文献3：近日，吉林大学孔宁教授团队在International Journal of Nanomedicine杂志上发表题为“Stem Cell-Derived Exosomes: Natural Intercellular Messengers with Versatile Mechanisms for the Treatment of Diabetic Retinopathy”的一篇文章，主要介绍了目前利用干细胞外泌体治疗糖尿病视网膜病变的相关实验文献，证实了干细胞分泌的外泌体在缓解氧化应激、抑制炎症反应、抗血管生成、减少细胞凋亡和保护神经组织方面具有显著效果。接着作者从微妙的分子角度阐述了外泌体针对糖尿病视网膜病变的治疗作用，认为其可以通过多种机制改善病变，建议将外泌体疗法作为治疗糖尿病视网膜病变的一种有前景的方法。
03.植物来源外泌体植物来源外泌体由于材料易得，来源广泛，对于植物外泌体的研究越来越多。目前报道的PELNs 约有80 种，其中约58% 来源于可食用植物、28% 来源于药用植物。柑橘属是可食用植物来源的外泌体样纳米颗粒中研究最为广泛的属，占比达25% ，包括葡萄柚、甜橙、酸橙、柠檬、橘子、柑橘、血橙及克里曼丁红橘8 种植物，具有抗肿瘤、抗氧化、抗炎、调节肠道菌群、调血脂、抗病毒及促进伤口愈合等药理作用。抗氧化治疗：如浙江大学药学院的研究团队利用槐花外泌体包裹的水凝胶治疗脊髓损伤，通过调节氧化应激微环境促进脊髓修复。肾结石治疗：南京中医药大学的研究团队发现柠檬来源的细胞外囊泡样纳米颗粒可以阻断肾结石的进展，通过拮抗肾小管细胞的内质网应激来实现。炎症性肠病治疗：澳门大学中医药学院的研究团队利用姜黄衍生的纳米囊泡作为新型纳米生物制剂靶向治疗溃疡性结肠炎，通过恢复受损的肠道屏障、调节肠道微生物群和重塑巨噬细胞表型来发挥抗炎作用。
文献4：我司和华中科技大学同济医学院附属同济医院药学部老师共同合作的项目，客户成功在International journal of nanomedicine期刊上发表了一篇影响因子7分的文章“Identifying the Potential of miRNAs in Houttuynia cordata-Derived Exosome-Like Nanoparticles Against Respiratory RNA Viruses”
作者主要证明了含有 miRNA 的植物源性外泌体样纳米颗粒已显示出对病毒和人类转录本的显著跨界调节作用。鱼腥草（H. cordata），一种常用于治疗呼吸系统疾病的中药。然而，鱼腥草衍生的外泌体样纳米粒子 (HELN) 及其封装的 miRNA 的作用尚不清楚，利用差异表达技术从新鲜的地下根 (uHELNs) 和地上茎叶 (aHELNs) 中分离出来外泌体，使用透射电子显微镜、纳米颗粒跟踪分析和 zeta 电位来识别 HELN。采用小 RNA 测序和 RT-PCR 来确定 uHELN 和 aHELN 中的 miRNA 表达。对预测的人类靶标应用功能富集分析，以探索中枢靶标及其在抗病毒作用中的作用。通过 MFOLD 网络服务器确定 miRNA 靶位点的可访问性，并采用双荧光素酶实验来验证计算结果。结果表明在 uHELN 和 aHELN 中总共鉴定出了 12 个高度富集的 miRNA。经过预测和验证，miR858a和miR858b被证明在H1N1中靶向NP基因，而miR166a-3p在SARS-CoV-2中靶向ORF1ab。然而，没有发现 RSV 的有效 miRNA 靶标。关于人类转录本，miR168a-3p、miR168b-3p和miR8175被发现抑制MAPK3表达，而novel_mir2可以抑制AKT1和MAPK3表达。这项研究揭示了两种HELN中miRNA的协同抗病毒机制物种并探索鱼腥草 miRNA 和 HELN 的潜在抗病毒范围。期刊：Chemical Engineering Journal IF: 13.4癌症免疫疗法在许多原发性癌症中取得了巨大进展，但胶质瘤免疫疗法仍然具有挑战性，主要原因是免疫原性差和 BBB/BBTB 导致的药物递送效率低。免疫化疗策略通过结合免疫疗法和化疗药物来逆转免疫抑制性肿瘤微环境，已被证明是一种有希望的策略。一些化疗药物，如低剂量的 DOX，可以通过触发 ICD 来刺激 T 细胞抗肿瘤免疫反应。然而，由于化疗药物低剂量诱导的 ICD，在高度免疫抑制的恶性胶质瘤中有效刺激抗肿瘤免疫反应的能力仍然有限。柑橘果来源的 EV 作为良好的药物载体，近年来在药物递送领域受到了广泛关注。为此，作者证明了负载阿霉素（DOX）纳米颗粒的免疫刺激性柑橘类水果来源的细胞外囊泡（EV）可有效绕过血脑屏障/血脑肿瘤屏障（BBB/BBTB），重新编程免疫抑制微环境，大大提高抗肿瘤效率通过免疫化疗。并且开发了四种基于柑橘属水果EV的药物输送系统，结果表明拥有更多生物活性成分（包括维生素C、E橙皮苷）的柠檬源EV（LEV）通过引发继发性坏死而表现出卓越的免疫力。正如预期的那样，结合DOX诱导的细胞死亡（ICD），可以实现基于柠檬的纳米药物（LEV-AD）的高效免疫化疗。它们在显著逆转免疫抑制微环境中具有促进树突 (DC) 成熟、增加细胞毒性 T 淋巴细胞 (CTL) 浸润、减少调节细胞 (Treg) 数量的卓越能力。相信未来的纳米药物与天然 EV 化疗药物相结合，可以协同提供另一种途径。
我司在外泌体领域深耕多年，尤其在植物外泌体课题研究上具有丰富的经验，可以提供外泌体提取、鉴定、示踪、药物装载、转录组、蛋白组、代谢组学、细胞功能实验，动物实验验证等相关服务，全方位满足您的科研需求，期待与您携手合作，共同推动外泌体行业的发展。
参考文献：
[1]Deng C, Huo M, Chu H, Zhuang X, Deng G, Li W, Wei H, Zeng L, He Y, Liu H, Li J, Zhang C, Chen H. Exosome circATP8A1 induces macrophage M2 polarization by regulating the miR-1-3p/STAT6 axis to promote gastric cancer progression. Mol Cancer. 2024 Mar 8;23(1):49. doi: 10.1186/s12943-024-01966-4.
[2] Silva RO, Haddad M, Counil H, Zaouter C, Patten SA, Fulop T, Ramassamy C. Exploring the potential of plasma and adipose mesenchymal stem cell-derived extracellular vesicles as novel platforms for neuroinflammation therapy. J Control Release. 2025 Jan 10;377:880-898. doi: 10.1016/j.jconrel.2024.11.060.[3] Song Y, Yin C, Kong N. Stem Cell-Derived Exosomes: Natural Intercellular Messengers with Versatile Mechanisms for the Treatment of Diabetic Retinopathy. Int J Nanomedicine. 2024 Oct 24;19:10767-10784. doi: 10.2147/IJN.S475234.[4] Zhu H, Chang M, Wang Q, Chen J, Liu D, He W. Identifying the Potential of miRNAs in Houttuynia cordata-Derived Exosome-Like Nanoparticles Against Respiratory RNA Viruses. Int J Nanomedicine. 2023 Oct 24;18:5983-6000. doi: 10.2147/IJN.S425173.[5]Zhu H, Chang M, Wang Q, Chen J, Liu D, He W. Identifying the Potential of miRNAs in Houttuynia cordata-Derived Exosome-Like Nanoparticles Against Respiratory RNA Viruses. Int J Nanomedicine. 2023 Oct 24;18:5983-6000. doi: 10.2147/IJN.S425173.来源：金开瑞生物
免责声明：本站系转载，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如涉及作品内容、版权和其它问题，请在30日内与本站联系，我们将在第一时间删除内容!