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本文的主要作者包括Kaifei Chu、Jie Liu、Xu Zhang、Minran Wang、Wanping Yu、Yuyue Chen、Lingling Xu、Geng Yang、Naru Zhang和Tiejun Zhao。他们分别来自杭州城市大学医学院浙江省神经修复新靶点与药物研究重点实验室和浙江师范大学生命科学学院。本文于2024年7月25日发表在《International Journal of Nanomedicine》上。
本文的主题是“植物来源的外泌体样纳米囊泡(plant-derived exosome-like nanovesicles, PDNVs)在癌症治疗中的应用”。文章全面回顾了PDNVs的生物学特性、功能及其在癌症治疗中的研究进展,特别是草药来源的外泌体样纳米囊泡(herbal medicine derived exosome-like nanovesicles, HMDNVs)在癌症治疗中的潜力。
PDNVs是由植物细胞分泌的纳米级囊泡,包含脂质、RNA、蛋白质和一些植物天然产物。PDNVs在疾病治疗中展现出显著的治疗效果,尤其是在癌症治疗领域。PDNVs具有稳定性高、产量大、毒性低、靶向递送潜力强等优点,使其成为癌症治疗中的研究热点。
支持证据:PDNVs的结构类似于哺乳动物外泌体,具有磷脂双分子层,能够包裹多种生物活性分子。研究表明,PDNVs在体内外均表现出良好的稳定性,能够有效递送药物到靶细胞,减少对正常细胞的损害。
HMDNVs继承了其来源草药的药效成分,在癌症治疗中表现出更强的肿瘤破坏能力。例如,人参、茶花、天门冬等草药来源的PDNVs在抑制肿瘤生长、诱导癌细胞凋亡、调节肿瘤微环境等方面显示出显著效果。
支持证据:人参来源的PDNVs通过诱导M1型巨噬细胞极化,增加活性氧(ROS)的产生,从而促进黑色素瘤细胞的凋亡。茶花来源的PDNVs通过诱导氧化应激和线粒体损伤,抑制乳腺癌细胞的增殖和转移。
PDNVs不仅具有天然的抗癌活性,还可以作为药物递送载体,提高药物的稳定性和生物利用度。PDNVs的低毒性、低免疫原性和高效细胞摄取能力使其成为理想的药物递送系统。
支持证据:葡萄柚来源的PDNVs被证明能够高效递送化疗药物如阿霉素和姜黄素,显著增强其抗癌效果。此外,PDNVs可以通过修饰提高其靶向性和载药能力,进一步优化治疗效果。
PDNVs在植物体内发挥多种生理功能,包括维持细胞稳态、免疫防御和细胞间通讯。PDNVs的生物合成途径与哺乳动物外泌体类似,主要通过多泡体(multivesicular bodies, MVBs)与质膜融合释放。
支持证据:研究表明,PDNVs在植物受到病原体攻击时,能够通过释放过氧化氢和胼胝质,形成保护性乳头结构,阻止病原体的进一步侵入。此外,PDNVs还能够通过递送小RNA到病原体细胞,沉默其致病基因。
PDNVs的主要成分包括脂质、蛋白质、RNA和植物天然产物。这些成分在PDNVs的功能中发挥重要作用,如脂质维持囊泡的稳定性和运输能力,蛋白质参与免疫防御和信号传导,RNA介导跨物种基因调控,植物天然产物则具有抗癌活性。
支持证据:姜黄来源的PDNVs富含磷脂酸(PA),能够调节肠道菌群的摄取。大蒜来源的PDNVs含有特定的表面蛋白,能够与细胞膜上的CD98结合,促进其内化。
本文系统总结了PDNVs的生物学特性、功能及其在癌症治疗中的应用,特别是HMDNVs的研究进展。PDNVs作为一种新型的治疗剂,具有广泛的应用前景,尤其是在癌症治疗和药物递送领域。本文为未来PDNVs的研究和开发提供了新的思路和见解,推动其在临床中的应用。
本文通过对PDNVs的全面回顾,展示了其在癌症治疗中的巨大潜力。PDNVs不仅继承了植物天然产物的抗癌活性,还具备作为药物递送载体的优势,能够显著提高药物的治疗效果。未来研究应进一步探索PDNVs的组成成分、生物合成途径及其在不同疾病治疗中的应用,以推动其在临床中的广泛应用。