植物源性外泌体样纳米囊泡（plant-derived exosome-like nanovesicles，PDELNs）作为抗癌治疗与药物递送的双功能平台

本文是对发表于《Journal of Translational Medicine》（2026年24卷，文章编号77）的一篇综述论文的介绍。该文由Yuan Zuo、Jinying Zhang、Xinxin Wang、Bo Sun、Shuo Tian和Mingsan Miao共同撰写，第一作者单位为河南中医药大学中医药科学院（Academy of Traditional Chinese Medicine, Henan University of Chinese Medicine）。两位作者Yuan Zuo与Jinying Zhang为共同第一作者，通讯作者为Mingsan Miao。本文属于类型b，即科学论文中的综述性文献，全文围绕植物源性外泌体样纳米囊泡在肿瘤治疗中的研究现状与前景进行分析和总结。

本文的核心论点是：植物源性外泌体样纳米囊泡凭借天然来源、良好的生物相容性、低免疫原性以及固有的靶向性和生物活性，正在成为肿瘤治疗和药物递送领域的新一代多功能平台。该观点由多个重要论据支撑，作者从PDELNs的生物发生与分类、理化特性、提取纯化方法、作为抗肿瘤治疗剂的直接应用、作为新型药物递送系统的间接应用、以及当前存在的局限性等几个层面展开论述。

首先，作者在文中系统阐述了PDELNs的生物发生与分类。PDELNs是由植物细胞分泌的纳米级脂质双层囊泡，内含脂质、蛋白质、核酸等生物活性分子，能够在细胞间和跨物种间传递信号。文章指出PDELNs的释放至少通过三种途径实现，即多泡体（multivesicular bodies，MVBs）与质膜融合、exo-positive细胞器（exo-positive organelle，EXPO）途径以及液泡介导的释放途径。根据生物来源、粒径和物理特性，PDELNs又可分为外泌体（约30–150 nm）、微囊泡（约100–1000 nm）和凋亡小体（大于1000 nm）等亚型。这些分类为研究者在不同疾病模型中选择适宜囊泡类型提供了理论基础。

其次，文章详细总结了PDELNs的分离、纯化与表征方法。常用的分离方法包括超速离心（ultracentrifugation，UC）、超滤（ultrafiltration，UF）、尺寸排阻色谱（size exclusion chromatography，SEC）、聚合物沉淀（polymer precipitation，PP）、免疫亲和捕获技术（immunoaffinity capture technique，ICT）、切向流过滤（tangential flow filtration，TFF）、阴离子交换色谱（anion exchange chromatography，AEX）和场流分级（field flow fractionation，FFF）等。每种方法各有优势与不足，例如超速离心虽然成本较低且能获得较大量的PDELNs，但高离心力可能破坏囊泡结构，且纯度受限；免疫亲和捕获技术虽然可获得高纯度PDELNs亚型，但成本高且可能导致囊泡表位遮蔽或功能丧失。作者推荐联合使用多种正交方法，以克服单一方法的缺陷。在表征方面，应按照国际细胞外囊泡学会（MISEV）指南进行形态学、粒径、蛋白与脂质成分、核酸含量以及蛋白质组学等分析，常用的技术包括透射电子显微镜（TEM）、冷冻电镜（cryo-EM）、原子力显微镜（AFM）、纳米颗粒跟踪分析（NTA）和动态光散射（DLS）等。这些表征手段为确认PDELNs的存在、纯度和稳定性提供了关键证据。

第三，PDELNs相较于哺乳动物外泌体和合成纳米颗粒具有多项独特优势，这也是文章论证其抗癌潜力的重要论据。PDELNs来源广泛，可从生姜、茶叶、葡萄柚、人参、苦瓜、桑叶等多种植物中大规模提取，成本较低。同时，其天然生物活性成分赋予其高生物相容性与低毒性，避免了动物源性载体可能存在的病原体污染和免疫排斥风险。PDELNs在胃肠环境中稳定性良好，能够抵抗胃液和肠液的降解，因而适用于口服给药。更重要的是，PDELNs表面天然存在某些蛋白和脂质成分，使其对肿瘤组织表现出一定的固有靶向性。例如生姜源性外泌体样纳米囊泡（ginger-derived exosome-like nanovesicles，GELNs）负载小干扰RNA（siRNA）或化疗药物后，能在不损伤主要器官的情况下将药物递送至肿瘤细胞。此外，PDELNs自身携带的天然活性物质可与负载药物发挥协同抗肿瘤作用，实现“载体+治疗剂”的一体化策略。这些特性共同支撑了PDELNs作为肿瘤治疗与药物递送平台的可行性。

第四，作为直接治疗剂，PDELNs在多种癌症模型中展示了抗肿瘤活性。在结直肠癌中，生姜、茶叶、玉米、人参等多种来源的PDELNs通过诱导凋亡、抑制肿瘤细胞增殖、调节细胞因子、重编程肿瘤微环境以及调控肠道菌群等机制发挥抗癌作用。例如，生姜源性PDELNs能降低血清IL-6和IL-1β水平，抑制TNF-α和cyclin D1 mRNA表达；人参源性PDELNs能改变M2型巨噬细胞极化，促进CD8+ T细胞招募至肿瘤部位。在乳腺癌中，鸦胆子、苦瓜、葡萄柚、姜黄、桔梗等来源的PDELNs通过细胞周期阻滞、ROS产生、线粒体损伤、PI3K/Akt/mTOR通路调控和免疫激活等机制抑制肿瘤生长与转移。在肝细胞癌中，积雪草、桑叶、芦笋等来源的PDELNs能诱导氧化应激、线粒体损伤、G0/G1期阻滞及凋亡。在肺癌与黑色素瘤中，青蒿、大蒜、贯叶连翘、人参等来源的PDELNs分别通过激活cGAS-STING通路、抑制M2型巨噬细胞极化、增加ROS生成等途径发挥抗肿瘤作用。此外，柠檬、辣木、草莓等来源的PDELNs在胃癌、宫颈癌、子宫肌瘤等肿瘤模型中也表现出广谱抗肿瘤活性。这些实例不仅证明了PDELNs作为治疗剂的直接作用，还揭示了其多靶点、多机制的特点。

第五，作为药物递送系统，PDELNs被广泛用于包载化疗药物、核酸和蛋白质类药物。以生姜源性PDELNs为例，阿霉素（doxorubicin，DOX）通过超声法负载后，可在裸鼠皮下异种移植瘤模型中有效抑制结直肠癌生长，同时降低全身毒副作用；CD98 siRNA负载的GELNs能特异性被结肠单核细胞和上皮细胞摄取，缓解溃疡性结肠炎。人参源性PDELNs负载miR-182-5p后，通过调节NOX4/DRP-1/NLRP3信号轴减轻脓毒症相关急性肺损伤；负载顺铂（cisplatin，CDDP）后，在胶质瘤模型中显示出优于游离顺铂的抗肿瘤效果，并降低有效剂量和毒性。葡萄柚源性PDELNs负载甲氨蝶呤（methotrexate，MTX）后，显著降低药物毒性并提高结肠炎治疗效果；负载紫杉醇后能主动靶向乳腺癌细胞，增强稳定性和抗肿瘤活性。此外，芦荟、针叶樱桃、西兰花、番茄、柠檬等来源的PDELNs也分别成功负载吲哚菁绿、miR-340、外源性miRNA、calcitriol和DOX，在多种肿瘤模型中实现了更好的靶向递送和疗效提升。这些研究对PDELNs作为药物载体的可行性和多样性提供了大量实验证据。

不过，文章也指出PDELNs的临床转化仍面临诸多挑战。首先是异质性高，不同植物来源、提取方法和培养条件导致囊泡的脂质组成、膜蛋白谱和载药能力差异较大，难以实现标准化生产。其次是未修饰的PDELNs在静脉注射后容易被单核吞噬系统快速清除，循环半衰期短，肿瘤被动靶向效率有限。再次，现有药物负载方法如电穿孔或共孵育等负载效率不高，且可能破坏囊泡结构，缺乏可控释放机制。此外，PDELNs的安全性评价体系尚不完善，包括植物源性残留、跨物种基因调控风险及长期毒性数据不足等。针对这些问题，作者提出未来应推动从“天然提取”向“理性设计”转变，利用合成生物学手段构建组成均一的“设计囊泡”，采用微流控系统实现连续标准化生产，开发仿生杂化膜涂层以延长循环时间，构建微环境响应型“智能开关”靶向系统，并引入人工智能预测、类器官验证和监管科学创新，最终将PDELNs发展为可编程的“活体纳米器件”。

本文的学术价值在于系统梳理了PDELNs在肿瘤治疗中的研究进展，全面总结了其分类、生物发生、提取纯化、抗肿瘤机制及作为药物递送系统的应用，为相关领域研究者提供了清晰的概览和参考方向。应用价值方面，不同植物来源的PDELNs已初步显示出优于传统化疗和现有纳米药物的潜质，尤其在口服给药和靶向递送方面具有突出优势，为肿瘤精准治疗提供了新思路。此外，文章对PDELNs临床转化中所面临的技术瓶颈和安全性问题进行了深刻反思，为该领域的后续研究指明了需要突破的关键环节。整体来看，该综述全面、系统地勾勒出PDELNs从基础研究到应用探索的图景，具有重要的参考意义和科学实践价值。