植物來源囊泡（PENs）是由植物細(xì)胞分泌的納米級(jí)小囊泡，來源廣泛，內(nèi)含豐富的生物活性物質(zhì)，在細(xì)胞間交流和信息傳遞以及維持生物體內(nèi)穩(wěn)態(tài)、治療疾病等方面具有突出作用，相比哺乳動(dòng)物來源和人工合成的納米囊泡，PENs還具有優(yōu)異的相容性、較好的滲透性、天然的穩(wěn)定性以及低免疫原性和毒性等優(yōu)點(diǎn)。其獨(dú)特的囊泡結(jié)構(gòu)可作為天然綠色遞送平臺(tái)，為實(shí)現(xiàn)對(duì)治療藥物及營(yíng)養(yǎng)因子的靶向遞送提供了巨大潛力。在醫(yī)藥、食品、農(nóng)業(yè)、生物工程以及人工智能等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

圖1植物來源囊泡的結(jié)構(gòu)及其生物活性應(yīng)用

  近年來，隨著果蔬類可食性植物囊泡的發(fā)展，其也可分泌出納米級(jí)具有脂雙層膜的囊狀結(jié)構(gòu)的胞外囊泡，其結(jié)構(gòu)和其中成分與哺乳動(dòng)物外泌體十分相似，富含核酸、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)以及一些特殊的小分子物質(zhì)，這對(duì)于揭示活性小分子在生物體內(nèi)的起效機(jī)制具有重要的啟示意義（如圖2）。

圖3 PENs提取方法 A為差速離心法B蔗糖梯度離心法C超濾離心法D尺寸排阻色譜法

  基于植物的外泌體囊泡具有低免疫原性、細(xì)胞攝取增強(qiáng)、更高的胃腸道穩(wěn)定性、靶向能力以及在跨界交流中的先天性治療能力，植物外泌體囊泡作為藥物及攜帶藥物在治療結(jié)腸炎以及牙周炎等炎癥、抗腫瘤、抗菌、免疫調(diào)節(jié)、肝病治療、抗纖維化以及美白等方面的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)得到證實(shí)。

  將藥物裝載到植物外泌體囊泡中是開發(fā)外泌體藥物遞送系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，因此概括了電穿孔法、共孵育法、超聲處理法、點(diǎn)擊化學(xué)法、凍融法、滲透休克法等將藥物裝載到植物囊泡中的方法（如圖4）。植物外泌體可以增加藥物在靶細(xì)胞中的積累，提高大分子藥物的不溶性和穩(wěn)定性以及血液循環(huán)時(shí)間，進(jìn)而提高藥物的療效。甲氨蝶呤（MTX）、阿霉素（DOX）、紫杉醇以及姜黃素等食品營(yíng)養(yǎng)因子往往存在水溶性差、易被人體快速清除和生物相容性差等缺點(diǎn)，這在一定程度上限制了它們的應(yīng)用。mRNA傳遞載體的合理設(shè)計(jì)要求它們保護(hù)mRNA免受核酸酶降解，跨越各種生物障礙，并有效地將mRNA傳遞到細(xì)胞質(zhì)中，以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的蛋白表達(dá)。因此，對(duì)植物源性外泌體囊泡作為天然藥物載體的應(yīng)用和藥物靶向疾病的攜帶條件進(jìn)行重點(diǎn)闡述（如表1）。

  PENs自被發(fā)現(xiàn)以來，它在生物治療、藥物遞送和跨越生物屏障等領(lǐng)域表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，受到了越來越多專家學(xué)者的關(guān)注，逐漸成為各個(gè)領(lǐng)域的新寵。而隨著研究的不斷深入，PENs以其來源廣泛、生物安全性高的優(yōu)點(diǎn)必將在醫(yī)藥、食品、農(nóng)業(yè)、生物工程以及人工智能等領(lǐng)域得到更為廣泛的應(yīng)用。最后，該綜述分析植物囊泡作為一種天然活性物質(zhì)具有深度開發(fā)的潛力以及未來所面臨的挑戰(zhàn)，為其更好地開發(fā)和利用提供理論依據(jù)，希望對(duì)進(jìn)一步開發(fā)植物外泌體樣囊泡在人類健康產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用發(fā)揮重要價(jià)值。

  原文鏈接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/mh/d3mh01030a