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分泌至细胞外的外泌体是细胞外囊泡中的明星分子，可携带、转移多种生物学信息，并通过自分泌、旁分泌等方式作用于远距离的细胞， 从而达到细胞间信息传递的目的。目前，已有学者将外泌体引入中医及针灸的研究领域，从而为该领域研究带来新的进展与突破。 本期我们就外泌体在中医药学领域的应用前景进行探讨，以期为中医药及针灸研究提供新的思路与方法。本期外泌体与中医系列之三 | 外泌体作为中药新活性成分的重要作用。
外泌体是内膜衍生的，具有磷脂双分子层结构，并由大多数细胞分泌而来的纳米级小囊泡，内 含DNA、小RNA、蛋白质等物质，具有沟通细胞间通讯的作用。近年来，随着动物外泌体的研究成果不断涌 现，外泌体研究已成为生物学、医药学等研究的热点。最近，植物外泌体也逐渐引起大家的关注，尤其是药 用植物外泌体的研究也在不断增加。 中药药理北京市重点实验室曾发表过一篇综述，阐述了近些年药用植物外泌体研究的相关研究进展，对药用植物外泌体的提取、分离、鉴定及应用进行了总结与分析，为中药外泌体的研究提供新的思路与方法。 以动物细胞外泌体为载体，携带植物miRNA进行疾病治疗 由于外泌体的膜结构以及特殊的胞质成分，使其在动物的生理和病理过程中起着重要的介导作用。研究者们在动物外泌体上不断有新的发现和突破，如来自梗死心肌的外泌体miRNA 能够动员骨髓祖细胞的转运，实现心肌损伤修复；由胃肿瘤细胞释放的外泌体可以通过递送miR-135b 来抑制内皮细胞中的 FOXO1表达并促进血管生成等。此外，以动物细胞外泌体为载体，携带植物miRNA进行疾病治疗的研究也是一大热点，例如将浆果的花青素载入巨噬细胞外泌 体，用以治疗卵巢癌。 植物药是中药的主要组成部分，其所含的黄酮、 皂苷、生物碱等次生代谢产物已被系统性研究。但由于中药多成分、多靶点、多途径的作用特点，许多中药的有效成分及作用机制仍未得到有效阐释。随着在 人乳中检测到的植物miRNA，并且可能影响着婴儿体中几条重要的生物途径，以及美国加州大学河滨分校金海翎教授课题组发现了宿主拟南芥细胞外泌体可以传递sRNAs至真菌病原体灰霉病菌并富集，诱导关键致病性真菌基因沉默[等，以药用植物外泌体作为中药活性成分进行的研究也在逐渐展开。 外泌体作为中药活性成分的应用 植物外泌体含有较为丰富的miRNA，其为一类长度约为22个核苷酸的内源单链非编码RNA，在生物体中起着重要的作用，是一种高效的基因表达调控因 子。随着一些常见植物如水稻、葡萄等 miRNA 研究的扩大和深入，药用植物 miRNA 的研究也迅速展开。且越来越多的报告显示，miRNA不仅在其原始系统内 执行生物学功能，还可以进行跨界基因表达调控。因此，来自药用植物外泌体的miRNA可能作为新的生物活性成分与哺乳动物系统相互作用。 有研究者在给小鼠喂食金银花后，在其血清和尿液中可以检测到植物小 RNA。北京协和医学院通过给小鼠喂食中药汤剂，对进入人体组织中的中药miRNA进行了大规模分析，在小鼠肺组织中发现了数以千计的来源于中药的小 RNA，经过对来自 NCBI GEO 数据库的健康人体 组织小RNAseq原始数据样本以及半枝莲、柴胡、穿心 莲、地丁紫堇、黄芩等 10 种中药的 miRNA 数据库 miRBase 进行了筛选鉴定，最终进一步证实了中药 miRNA 确实可以跨界转运。此外，我们经常食用的植物性食品，其miRNA同样能够人体血液中检测到并稳定存在，并起到特定的药理作用。 抗炎作用 生姜属姜科姜属植物，含挥发油、姜辣素、黄酮类等成分，具有抗炎、抗肿瘤、促消化等作用，其中 6- 姜辣素具有较强的抗炎作用 。随着外泌体的兴起， 2018年张皇阁教授团队针对生姜新的活性成分---外泌体进行了研究，并发表了关于生姜外泌体塑造肠道菌群的文章，即通过无菌小鼠和临床试验等，发现生 姜外泌体（Ginger ELNs，GELN）中的小 RNA 能影响肠道菌群，并完善肠道的屏障功能，其中GELN-RNAs通 过激活 AHR 途径诱导 IL-22 表达以加强 LGG 介导的 小鼠结肠炎（DSS）抑制作用。
此前，其他研究团也发现生姜（GDNPs）可以 降低炎性细胞因子（TNF-α、IL-6和 IL-1β），增加结肠炎模型中的抗炎细胞因子（IL-10 和 IL-22）的表达[15] ；对于一些非药用的植物，如西兰花、葡萄，亦分别 从中提取出类似外泌体的纳米粒子（GELNs），并发现 BDN 可降低 DSS 诱导的 TNF-α、IL17A和 IFN-γ的表达，增加 IL-10的表达，而 GELNs不 仅可以调节肠组织的再生过程，更可以参与肠组织的重塑，从而预防或缓解结肠炎。以上实验结果揭示了植物外泌体可以被人体摄取，其包含的 miRNAs 分子可以与肠道微生物相互作用以维持肠道健康，同时也从侧面证实植物外泌体可以作为一种新的中药活性成分。 抗病毒作用 金银花，主要化学成分包括五大类，即黄酮类、挥发油类、三萜皂类、无机元素以及有机元素，其中三萜 皂类化合物具有良好的抗病毒作用。而目前药理作用研究多集中于抗炎作用，如金银花提取物可以通过抑制促炎因子 IL-1β 和 IL-18 的释放进而起到抗炎作用。在传统中医药治疗上则主要采用其清热解毒功效，在治疗病毒性感冒方面具有良好的效果，但是对于金银花在抗病毒的活性成分以及机制研究上还有所空缺。为此，有研究者利用金银花水煎液中提取的 miRNA 2911分别进行体内和体外的抗病毒实验，并证实了miRNA 2911不但能够在金银花水煎液中稳定存在 ，而且直接针对各种IAV，包括 H1N1、H5N1 和 H7N9。该研究既表明了miRNA2911是中药抗病毒的有效成分，也直接证明了金银花的抗病毒作用的物质基础之一是其含有的 miRNA2911 能够显著抑制病毒的复制。
抗纤维化作用 红景天，作为常用中药，主要含有生物碱、黄酮类、挥发油等多种化学成分，具有保护心脑血管、抗纤维化、抗炎或抗病毒等功效。纵观近年来红景天药 理作用的研究报告发现，红景天苷为主要活性成分之 一，可以通过调控PI3K/Akt信号通路起到抗炎作用， 其衍生物还具有抗抑郁及改善学习记忆的作用。而红景天外泌体作为新活性成分也引起研究人员关注， 近期北京协和医学院蒋澄宇团队从红景天中提取了含 HJT-sRNA-m7 的外泌体，通过体内外试验证实其具有良好的抗肺纤维化作用。该研究发现红景天外泌体（汤剂体）在减轻小鼠疾病症状中起着重要作用， 并进一步确定药用植物外泌体作为新的活性成分的价值。
抗肿瘤作用 肿瘤是严重威胁着人类健康重大疾病，中药在治疗肿瘤上起到了重要的作用，弥补了现代医学的不足。miRNA研究的兴起，让人们逐渐意识到miRNA与 肿瘤的增殖和凋亡密切相关。随着对外泌体不断地深入研究，越来越多的研究证据表明植物源miRNAs可以跨越物种，在人体中起到某种调节作用。例如在 乳腺癌细胞中，合成的miR159模拟物可以通过靶向编码Wnt信号转录因子的TCF7而抑制癌细胞增殖，导致 MYC蛋白水平下降，而通过口服miR159模拟物能明显抑制小鼠异种移植乳腺肿瘤的生长。这个发现对于利用携带特定 miRNA的中药外泌体预防和治疗肿瘤来说也是一个新的契机。 除上述药理作用外，药用植物外泌体及其miRNA 还具有免疫调节、降脂等作用。如邵红伟教授团队研 究发现甘草的miRNA对人免疫细胞的基因表达具有 明显的调节作用，能够显著抑制T细胞分化相关基因的表达，以及炎症和凋亡相关基因的表达。水稻中富含的miR168a 能与人/小鼠低密度脂蛋白受体适配 器蛋白1（LDLRAP 1）mRNA结合，降低低密度脂蛋白从小鼠血浆中的去除率，此发现也证明了植物源 miRNAs 可以调控哺乳动物靶基因的表达。此外，研究人员在人乳中也发现含有植物源 miRNAs，并揭示其可能会对婴儿有机体中几条重要的生物途径起到重要作用。 总之，各种研究表明 ，药用植物外泌体中的 miRNA确实具有跨界调控其他物种基因的能力，同时可以被稳定吸收进入体内而发挥其特异性的药理作用。 |
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