近年来,植物来源的细胞外囊泡因其天然、生物相容性高、易于大规模获取等优势,正逐渐成为炎症性肠病(IBD)等疾病治疗的研究热点。溃疡性结肠炎 (UC) 是一种炎症性肠病 (IBD),伴有剧烈炎症、氧化应激和肠道菌群失调。目前使用化疗药物或免疫抑制剂的治疗效果有限且副作用较大。因此,开发安全、有效、多靶向的 IBD 疗法至关重要。苦瓜具有抗氧化、抗炎和肠道菌群调节特性,表明苦瓜来源的细胞外囊泡 (MCEVs) 具有治疗 UC 的潜力。
近日,Journal of Nanobiotechnology(IF: 10.6)在线发表了西安交通大学张明真研究员课题组题为《Oral administration of Momordica charantiaderived extracellular vesicles alleviates ulcerative colitis through comprehensive renovation of the intestinal microenvironment》的研究论文,首次揭示了苦瓜(Momordica charantia)细胞外囊泡(MCEVs)在溃疡性结肠炎治疗中的作用机制。第一作者高博雯,通讯作者张明真。
采用差速离心和密度梯度离心法提取MCEVs,结果表明MCEVs纯度高、粒径均匀、稳定性好。
图1 MCEVs的表征
体外实验表明,MCEVs 能够被巨噬细胞摄取,抑制LPS诱导的巨噬细胞炎症反应、清除活性氧 (ROS) 并保护细胞免受氧化损伤。转录组学分析表明,MCEVs 可能通过保护线粒体结构的完整性和调节凋亡相关蛋白的表达来缓解线粒体依赖性细胞凋亡。
图2 MCEVs 的细胞内摄取和抗炎作用
图3 MCEVs的细胞内抗氧化作用及生物学机制
此外,组学鉴定结果显示MCEVs含有丰富的蛋白质、核酸和小分子化合物。酶分类消化实验结果表明,RNA、蛋白质和小分子化合物都对MCEVs抗炎的药理活性有贡献。
图4 MCEVs 有效性的物质基础
在体内实验中,MCEVs具有良好的生物安全性,并在发炎结肠中表现出更好的滞留效果。
图5 MCEVs 的生物相容性评估
图6 口服后 MCEVs 的稳定性和生物分布
MCEVs对DSS诱导的溃疡性结肠炎具有良好的保护和治疗作用,并通过调节促进肠道紧密链接蛋白恢复、抑制炎症细胞浸润、抑制炎症因子表达、调节肠道菌群和代谢物缓解溃疡性结肠炎。
图7 MCEVs对UC的治疗效果评估
图8 MCEVs减轻体内炎症的作用
图9 MCEVs对小鼠肠道菌群和代谢物的影响
图10 评估 MCEVs 对 UC 的保护作用
参考文献:
Oral administration of Momordica charantia-derived extracellular vesicles alleviates ulcerative colitis through comprehensive renovation of the intestinal microenvironment. J Nanobiotechnol 23, 261 (2025). https://doi.org/10.1186/s12951-025-03346-6.
外泌体资讯网 J Nanobiotechnolï西安交通大学张明真研究员团队:口服苦瓜细胞外囊泡通过全面改善肠道微环境缓解溃疡性结肠炎