人参外泌体:治疗炎症性肠病的新希望

【字体: 时间:2025年03月11日 来源:Journal of Nanobiotechnology 10.6

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  为探究人参外泌体(GEs)对炎症性肠病(IBD)的作用,研究发现 GEs 可缓解 IBD,为治疗提供新思路。

  炎症性肠病(Inflammatory Bowel Disease,IBD)是一种让人十分困扰的肠道疾病,它就像肠道里的 “小恶魔”,会引发胃肠道慢性且反复的炎症。患者常常被腹痛、体重减轻、腹泻等症状折磨,严重影响生活质量。近年来,IBD 患者数量不断增加,尽管治疗药物日益多样,但它依旧是个棘手的临床难题,而且 IBD 患者患结直肠癌的风险较高,给患者和医疗系统都带来了巨大挑战。目前常用的抗生素疗法长期使用易导致肝肾功能损伤,因此,寻找更有效、更安全的治疗方法迫在眉睫。
在这样的背景下,长春中医药大学的研究人员开展了关于人参外泌体(Ginseng Exosomes,GEs)对炎症性肠病作用的研究。研究发现,GEs 可能是治疗 IBD 的潜在方法,这一成果发表在《Journal of Nanobiotechnology》上,为 IBD 的治疗带来了新的希望。

研究人员在这项研究中用到了多种关键技术方法。通过超速离心和蔗糖梯度离心来分离和纯化 GEs;运用 RNA 测序(RNA-seq)检测 GEs 的转录组;借助免疫印迹(Western blot)分析蛋白表达;采用细胞培养技术培养 RAW264.7 和 Caco-2 细胞,并构建炎症模型;建立 DSS 诱导的 IBD 小鼠模型,探究 GEs 在体内的作用;还利用了流式细胞术、免疫荧光等技术检测相关指标。

下面来看看具体的研究结果:

  • GEs 的分离与表征:研究人员通过一系列复杂的操作,从新鲜人参中成功分离出 GEs。这些 GEs 具有双膜球形结构,平均 zeta 电位为 -38.1mV,平均粒径为 253.61nm。对其转录组测序发现,GEs 含有特定数量的已知和新型 miRNA ,KEGG 通路富集分析表明,GEs 可能在自噬、癌症、脂质和动脉粥样硬化相关通路中发挥重要作用。
  • GEs 对巨噬细胞极化和自噬的调节:蛋白免疫印迹和 QPCR 实验表明,GEs 能调节 RAW264.7 巨噬细胞极化,下调 M1 极化指标 CD86 的表达,上调 M2 极化指标 CD206 的表达。通过共聚焦显微镜、检测自噬相关蛋白等实验发现,GEs 可激活细胞自噬,且这种激活作用是通过 AKT/mTOR 通路实现的。进一步研究发现,GEs 诱导的自噬会导致巨噬细胞极化,抑制自噬则会增加 M1/M2 比例,加重细胞炎症反应。
  • GEs 对巨噬细胞和肠上皮细胞的影响:在巨噬细胞和肠上皮细胞的共培养系统中,ELISA 检测发现 GEs 能降低巨噬细胞上清液中促炎因子 TNF-α 的水平,提高抗炎因子 IL-10 的水平。同时,巨噬细胞极化后的分泌物可降低 Caco-2 细胞上清液中 NO 浓度和 NF-κB 蛋白水平。
  • GEs 对 Caco-2 细胞炎症状态的影响:免疫印迹分析显示,GEs 可通过 IKK/IκB/NF-κB 信号通路,抑制 LPS 诱导的炎症级联反应,发挥抗炎作用。通过 FITC - 葡聚糖实验发现,GEs 能降低肠上皮细胞的通透性,修复细胞间紧密连接(Tight Junctions,TJs) 。
  • GEs 对 DSS 诱导的小鼠炎症性肠病的缓解作用:在小鼠 IBD 模型中,GEs 治疗显著改善了肠道病理变化,增加了肠道长度,提高了小鼠存活率,降低了疾病活动指数(DAI) 。检测发现,GEs 能降低肠道组织中 IL-1β 的表达,增加 IL-10 的表达。
  • GEs 对小鼠肠道上皮屏障的保护作用:研究表明,GEs 可降低 DSS 诱导的 IBD 小鼠血清中 FITC - 葡聚糖和 D - 乳酸的水平,改善肠道黏膜损伤,降低肠道通透性。同时,GEs 还能增加肠道组织中 DAO 含量,降低 5-HT 和 SP 的外渗,提高紧密连接蛋白 ZO-1 和 occludin 的表达,激活肠上皮细胞自噬。
  • GEs 对体内巨噬细胞极化和肠道自噬水平的调节:实验结果显示,GEs 能下调小鼠肠道炎症模型中 M1/M2 样肠道巨噬细胞的比例,诱导肠道组织自噬。通过检测相关蛋白表达发现,GEs 可通过靶向 IKK/IκB/NF-κB 信号通路,发挥抗炎作用。

研究结论表明,GEs 可通过激活巨噬细胞自噬,调节 M1/M2 极化比例,降低肠上皮细胞炎症水平,靶向 IKK/IκB/NF-κB 信号通路,有效缓解小鼠的 IBD。这项研究意义重大,它揭示了 GEs 治疗 IBD 的潜在机制,为开发基于人参的 IBD 预防药物提供了新的视角,有望为 IBD 患者带来更安全、有效的治疗方案,推动炎症性肠病治疗领域的发展。
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