尊龙凯时的研究题为《何首乌衍生外泌体样纳米颗粒的分子抗肿瘤机制》,首次从传统中药何首乌(Radix Polygoni Multiflori, RPM)的汁液中成功分离出外泌体样纳米颗粒(ELNs),并证实其具有显著的抗肝癌活性。与之前主要研究柠檬、山药和苦瓜等植物的ELNs不同,何首乌作为拥有悠久药用历史的中药,其ELNs的分离和功能探索填补了这一领域的空白。
创新突破:本研究全球首度从何首乌中分离出外泌体样纳米颗粒(ELNs),并确认其通过调控细胞周期相关基因(如Cdkn1a、Cdc20),显著抑制肝癌细胞的增殖与迁移,且在体内靶向富集于肝脏。
科学价值:该研究开创了何首乌“中药-外泌体”跨界抗肿瘤的新模式,为天然药物的开发提供了全新的载体。
1. ELNs的分离与鉴定
研究者采用差异离心和超速离心的方法,从新鲜的何首乌汁液中分离出ELNs,该方法避免了化学试剂的干扰,从而保留了ELNs的天然生物活性。经过鉴定,发现RPM-ELNs的平均粒径为159.5 nm,符合外泌体的典型粒径范围,并展现出明显的杯状结构。此外,通过PKH26染色实验验证,RPM-ELNs能够被细胞有效吸收。
2. 抗肿瘤机制的多维验证
研究通过一系列体外细胞实验(增殖、凋亡、迁移抑制)验证RPM-ELNs的抗肿瘤机制。CCK-8实验结果显示,在处理24-72小时后,SMMC-7721肝癌细胞的活力显著下降。此外,克隆形成实验显示ELNs显著减少了肿瘤细胞的克隆形成数量,且流式细胞术结果表明,ELNs处理后早期(Annexin V+)和晚期(PI+)凋亡细胞比例明显升高,进一步证实了其抑制肿瘤细胞增殖的能力。
3. 分子机制解析
通过RNA测序(RNA-seq)与生物信息学分析,系统揭示了RPM-ELNs通过调控细胞周期相关基因(如Cdkn1a、Cdc20)和信号通路(如HIF-1、FoxO)发挥抗肿瘤作用的分子机制。这种“表型-基因-通路”的多层次研究模式为理解天然产物的抗肿瘤机制提供了新的范式。
4. 体内靶向性验证
外泌体的体内示踪实验表明,RPM-ELNs在小鼠体内主要富集于肝脏,次要集中于脾脏和肺脏,证实了何首乌外泌体具有天然的肝靶向性。这一特性可能与肝脏网状内皮系统对纳米颗粒的主动摄取,以及ELNs表面特定蛋白(如整合素)与肝细胞受体的相互作用有关。此发现为后续开发针对肝癌的特异性纳米药物提供了重要依据。
本研究首次揭示了何首乌中ELNs的抗肝癌活性及其分子机制,融合了传统中药与现代纳米技术,为肝癌治疗提供了新型天然纳米药物候选。其创新性体现在“天然产物分离-功能验证-机制解析-靶向性探索”的全链条研究模式,兼具基础科学与转化医学的价值。未来的研究可进一步优化ELNs的工程化修饰,以提升其靶向性与疗效,推动临床前的研发进程。