文献解读丨植物组织衍生的细胞外囊泡研究现状及在癌症方面的应用

植物源性囊泡 (PDV) 是源自植物细胞的膜结构，负责多种生理和病理功能。在过去十年中，PDVs 因其参与不同的生物过程而备受关注，包括细胞间通讯和防御反应，最近的科学证据为其在癌症治疗中的应用开辟了新途径。

然而，关于这些囊泡还有很多未知之处，目前的研究仍然不一致。本综述旨在全面介绍 PDV，从其生物学特性到纯化方法，并总结其在癌症治疗方面的潜在发展状况。

植物源性囊泡 (PDV)根据提取方式不同，分为PEVs(植物细胞外囊泡)和 PELNs（植物外泌体样纳米囊泡）。从PELNs 提取的脂质物质PLNVs，PLNVs是仅含有PELN脂质成分的纳米囊泡。

从1967年，在胡萝卜细胞中发现MVBs可以释放到细胞外，到2021年PEVs标准化研究的呼吁，几十年的研究，我们在PDV治疗癌症中的持续发展有一定突破性进展。

葡萄浆果中EV分布

图A注射固定剂，让葡萄果浆进行固定后，沿着图B赤道处进行切割；

图C电镜图显示：质膜周围存在MVB和EV，其中一些被检测到融合到细胞间壁（C1，C2），暗示其递送功能。

PDV的分离，纯化及检测

PEV直接从细胞外环境中提取，例如从质外流体（例如，拟南芥和向日葵）或根分泌物（例如，番茄）中提取，其中健康植物样品浸入渗透缓冲液中并经受真空脉冲以产生样品溶液 。

另一方面，在PELN的情况下，首先通过挤压、挤压和在缓冲溶液中混合来清洗和物理处理样品。由于预计PDV与其原始植物共享一些常见代谢产物，因此建议样品处理步骤可能会影响囊泡含量和活性，因此应根据每种植物类型仔细筛选。

拟南芥叶片纳米囊泡和EV的表征对比

通过透射电镜/冷冻电镜图对比，发现sEVs外观大小比叶片提取的纳米样颗粒囊泡要小；

从NTA检测粒径E-F图结果看，sEVs比PELNs偏小；

从G-H图数据看，电位都是负电位，证明了囊泡在负电位下是稳定存在的；

从I图可以看出sEVs和PELNs在蔗糖中的存在密度不同。

PDV在癌症中的应用

PDVs抗癌可能与一种或者多种机制有关：

(1)：癌症选择性凋亡诱导（例如，TRAIL介导的和caspase介导的凋亡），这可能归因于多种因素的调节，如ACACA、GADD45a、B细胞淋巴瘤2蛋白和线粒体膜电位；

(2)：S期或G2/M检查点的细胞周期阻滞；

(3)：通过TLR4-MyD88依赖性机制改变巨噬细胞极化或将冷肿瘤转变为热肿瘤来调节肿瘤微环境。

PDVs作为药物输送载体的应用：

在大多数情况下，通过单独孵育，整个PELN装载有治疗剂。PLNV使用从PELN中提取的脂质形成，然后通过超声处理与药物组装。葡萄柚PELN是最受研究的PDV之一，因为其具有良好的货运效率。葡萄柚PLNV在叶酸和化疗药物紫杉醇（PTX）向结肠肿瘤部位的联合递送中表现出高性能。

体内实验结果表明，该治疗不仅能通过靶向肿瘤组织和抑制肿瘤生长增强了PTX的治疗效果，还改善了siRNA向肿瘤的递送。重要的是，这些PLNV被不同类型的细胞有效吸收，而不会引起可检测到的细胞毒性或炎症反应。

茶花PDVs抗癌（乳腺癌）活性的研究

柠檬PDVs抗癌（胃癌）活性的研究

柠檬 PELN在卵巢癌治疗中药物递送研究

葡萄柚 PELN在颅内神经胶质瘤

治疗中药物递送研究 

（E–F）在LN229 luc颅内胶质瘤模型中，葡萄柚PELN（图中称为EVs）、Dox、DNs（Dox负载的肝素基纳米颗粒）、EV-DN（PELN表面修饰的DNs）（包括EV-DN1（166±4 nm）、EV-DN2（192±7 nm）和EV-DN3（352±22 nm）的抗肿瘤作用。

（E） 来自每个治疗组的代表性胶质瘤luc小鼠在不同时间的IVIS生物发光成像和治疗组的生物发光信号强度曲线（n=6）。所有组的胶质瘤luc小鼠均正常化至0天；

（F）所有组小鼠的Kaplan–Meier生存曲线。结果显示：EV-DN（PELN表面修饰的DNs）比单一给药效果好。 

PDV研究的临床状态

已完成和正在进行的研究都表明，基于PDV的治疗在临床环境中是安全的，而其治疗结果尚未公布，仍在评估中。

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存在问题与讨论

Problems and discussion
1.PDV 研究才刚刚开始出现，误解和不一致是不可避免的。考虑植物来源和栽培条件，以优化统一 PDV 的大规模生产和质量控制；
2. PDV 具有先天的靶向能力，可选择性地靶向癌细胞，从而提高治疗效果。现少数研究报告表明会干扰肿瘤环境，例如巨噬细胞极化和肿瘤冷热转移；
3.植物的生物活性成分未知，在生物安全和毒性方面仍存在一些挑战；

4.载药效率问题 。