楊夢(mèng)楠，劉詩(shī)琦，張 靜，冉龍奕，陳忠加，馬 超,*

（1.北京林業(yè)大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，北京 100083；2.北京林業(yè)大學(xué)工學(xué)院，北京 100083）

2013年，諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予了James E. Rothman、Randy W. Schekman和Thomas C. Südhof 3 位科學(xué)家，以表彰他們?cè)诩?xì)胞囊泡運(yùn)輸?shù)恼{(diào)控機(jī)制方面做出的突出貢獻(xiàn)。外泌體作為細(xì)胞囊泡的重要一員，相關(guān)研究亦受到廣泛關(guān)注，研究人員相繼從人、鼠、牛等動(dòng)物的 組織或細(xì)胞中分離鑒定出了外泌體[1-2]。2013年，Ju Songwen等[3]通過差速離心和蔗糖梯度離心相結(jié)合的方法首次從葡萄中分離、純化出了大量50～300 nm的囊泡狀結(jié)構(gòu)，并將這種由植物細(xì)胞分泌至胞外的類似于動(dòng)物外泌體的囊泡稱為外泌體樣納米顆粒（exosome-like nanoparticles，ELNs），其與外泌體結(jié)構(gòu)相似，且均含有蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和RNA成分。之后，科學(xué)家相繼對(duì)生姜、葡萄柚、梨、檸檬等數(shù)十種果蔬中的ELNs進(jìn)行了分離、純化和鑒定，對(duì)其結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成進(jìn)行了表征，并對(duì)其生理功能進(jìn)行了評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)果蔬來(lái)源的ELNs具有維持腸道穩(wěn)態(tài)等多種獨(dú)特的生理活性，并具有遞送藥物的潛在載體功能，顯示出了廣闊的應(yīng)用前景。

1 外泌體的形成過程

細(xì)胞外囊泡（extracellular vesicles，EVs）是指由脂質(zhì)雙層膜包裹的細(xì)胞外結(jié)構(gòu)[4]，在細(xì)胞間的通訊中發(fā)揮著重要作用。EVs主要包括微泡、凋亡小體和外泌體（exosome）三大類。微泡的直徑在100～800 nm之間，主要由細(xì)胞膜通過出芽的方式形成。凋亡小體的粒徑不均，直徑在500～1200 nm之間，主要在細(xì)胞凋亡過程中通過發(fā)芽、起泡等方式形成[5]。外泌體的直徑為30～150 nm，由磷脂雙分子層包裹，其釋放過程是先由細(xì)胞膜向內(nèi)凹陷形成早期內(nèi)體，早期內(nèi)體逐漸成熟后成為晚期內(nèi)體，晚期內(nèi)體的膜向內(nèi)凹陷形成多個(gè)管腔囊泡，進(jìn)而發(fā)展為多泡體（multivesicular body，MVB），MVB與細(xì)胞質(zhì)膜融合，最終形成外泌體釋放到細(xì)胞外[6]（圖1）。與微泡和凋亡小體相比，外泌體攜帶了更多的細(xì)胞通訊信息，包括蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和RNA等[7]。研究表明，植物細(xì)胞中的納米囊泡具有與動(dòng)物細(xì)胞外泌體相似的生物學(xué)特性，通過內(nèi)體、多泡體衍生到細(xì)胞外，這種機(jī)制已通過原位固定后的葡萄切塊的結(jié)構(gòu)分析及其蛋白組學(xué)分析進(jìn)行了證實(shí)。進(jìn)一步對(duì)衍生的納米囊泡進(jìn)行粒徑、結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成分析來(lái)鑒定ELNs[3]。

圖 1 外泌體的形成及釋放過程[7]Fig. 1 Formation and release of exosomes[7]

2 果蔬中ELNs的分離及表征方法

2.1 果蔬中ELNs的分離方法

目前，動(dòng)物來(lái)源的外泌體通常采用離心法[8]、超濾法[9]、 排阻色譜法[10]、免疫親和法[11]、聚合物沉淀法[12]以及微流控技術(shù)[13-14]等方法分離。離心法是根據(jù)外泌體的密度和尺寸進(jìn)行分離的一種方法，目前最為常用，該方法不受樣本容量的限制，提取得到的外泌體純度較高，但操作復(fù)雜、費(fèi)時(shí)費(fèi)力[8]。超濾法和排阻色譜法都是基于外泌體尺寸的分離方法，其中超濾法可以在較低的速度下完成分離，但是大量的囊泡和蛋白質(zhì)可能會(huì)堵塞濾膜，降低提取效率[9]；排阻色譜法由于不受剪切力的影響，得到的納米顆粒形態(tài)較為完整，但是因?yàn)槟z柱對(duì)樣品體積有嚴(yán)格的限制，該方法只適用于體積較小的樣品[10]。免疫親和法是基于抗原、抗體特異性結(jié)合的原理，利用外泌體表面特有的蛋白質(zhì)實(shí)現(xiàn)對(duì)外泌體的分離[11]，但由于基質(zhì)的非特異性吸附會(huì)使外泌體中含有較多的雜蛋白，導(dǎo)致提取得到的外泌體不純。一般認(rèn)為，聚合物沉淀外泌體的機(jī)理是聚合物通過“劫持”水分子，降低外泌體的溶解度，然后在低速離心下使外泌體沉淀，該法在試劑盒中應(yīng)用廣泛[12]，目前常用的聚合物是聚乙二醇，然而該方法沉降外泌體的同時(shí)也會(huì)將蛋白質(zhì)沉降下來(lái)，影響外泌體的純度，同時(shí)聚合物也難以除去，影響下游分析?；谖⒘黧w的外泌體分離技術(shù)主要分為基于外泌體物理特性（粒徑、密度、表面電荷）和基于生物標(biāo)記的方法[13]，該技術(shù)成本低、產(chǎn)品純度高、操作時(shí)間短。不同的分離方法對(duì)原料要求不同，且對(duì)外泌體產(chǎn)物的形態(tài)和純度等有一定的影響。因此，實(shí)際工作中通常根據(jù)外泌體的來(lái)源及研究分析的需求而選用不同的分離方法。果蔬中ELNs的分離可以借鑒動(dòng)物組織中外泌體的分離方法，但鑒于果蔬的來(lái)源廣泛、成本低廉，多選用離心法對(duì)其中的ELNs進(jìn)行分離和純化。與其他方法相比，離心法可以分離得到純度更高、形態(tài)更好的ELNs，且適合于稍大規(guī)模的制備。迄今為止，尚未見到超濾法、排阻色譜法、免疫親和法、聚合物沉淀法以及微流控技術(shù)應(yīng)用于果蔬中ELNs的制備和純化的相關(guān)報(bào)道。

離心法包括差速離心法和密度梯度離心法。差速離心法是通過逐步提高離心速度，依次去除較大的顆粒，最終通過超高的離心速度得到ELNs[15-16]。目前，差速離心法已被用于生姜、藍(lán)莓、椰子、葡萄柚、哈密瓜、奇異果、橙子、梨、番茄、豌豆等果蔬中ELNs的分離和純化（表1）。通常，椰子等可以直接取汁；汁液豐富的果蔬，如藍(lán)莓、葡萄柚、橙子、梨等，可直接去皮榨汁；而對(duì)汁液含量較少的果蔬，如哈密瓜、奇異果、番茄、豌豆、生姜等，可在去皮后與磷酸鹽緩沖液（phosphate buffered saline，PBS）混合研磨取汁。 收集到的果蔬汁通常先在4 ℃下依次差速離心，如1200×g離心20 min、3000×g離心20 min、10000×g離心60 min，每次離心后收集上清液，去除含有大量纖維顆粒的沉淀物，然后將上清液在4 ℃、150000×g的條件下超速離心90 min，收集沉淀，并將沉淀重懸于PBS中得到ELNs[17]。如果需要進(jìn)一步純化，可在差速離心基礎(chǔ)上對(duì)得到的ELNs再次進(jìn)行密度梯度離心。如Mu Jingyao等[18]首先采用差速離心法從葡萄、葡萄柚、生姜、胡蘿卜4 種果蔬中提取得到了ELNs的粗提物，然后將其重懸后轉(zhuǎn)移至不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的不連續(xù)蔗糖介質(zhì)中（8%、15%、30%、45%和60%），在4 ℃、150000×g條件下超速離心2 h，收集8%與15%、15%與30%、30%與45%蔗糖梯度層之間的條帶，經(jīng)PBS稀釋后于4 ℃、150000×g條件下再次超速離心2 h，洗去蔗糖溶液，最終將得到的沉淀重懸于PBS中得到高純度的ELNs。

表 1 不同果蔬中ELNs的分離純化方法Table 1 Existing methods for separation and purification of ELNs from different fruits and vegetables

2.2 果蔬中ELNs的表征方法

果蔬中ELNs的超微結(jié)構(gòu)和粒徑的表征可以借鑒動(dòng)物來(lái)源外泌體的表征方法。圖2列出了6 種果蔬中ELNs的超微結(jié)構(gòu)表征[18-20]。ELNs的超微結(jié)構(gòu)通常借助于透射電子顯微鏡（transmission electron microscope，TEM）、掃描電子顯微鏡（scanning electron microscope，SEM）或原子力顯微鏡（atomic force microscopy，AFM）等手段進(jìn)行表征，如采用AFM對(duì)藍(lán)莓、椰子、番茄等果蔬中的ELNs進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)這些果蔬中的ELNs主要呈圓形或橢圓形的囊泡結(jié)構(gòu)[17]，與動(dòng)物來(lái)源外泌體的超微結(jié)構(gòu)類似；采用TEM對(duì)從葡萄柚、葡萄、生姜、胡蘿卜中分離得到的ELNs經(jīng)負(fù)染后觀察，發(fā)現(xiàn)視野中有大量 30～200 nm的囊泡，并呈現(xiàn)典型的茶托型或一側(cè)凹陷的半球形結(jié)構(gòu)[18]。外泌體的粒徑通常采用動(dòng)態(tài)光散射（dynamic light scattering，DLS）或納米粒徑跟蹤分析儀（nanoparticle tracking analysis，NTA）進(jìn)行表征。這兩種方法都是利用光學(xué)手段來(lái)分析囊泡的粒徑分布，但DLS是通過檢測(cè)散射光強(qiáng)度反映納米粒子的粒徑[22]，而NTA是通過跟蹤單個(gè)納米粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡反映其粒徑和濃度等信息[23]。比如，DLS分析顯示西蘭花來(lái)源的ELNs的粒徑分布在18.3～118.2 nm之間，平均為32.4 nm，Zeta電位為-39.2～-2.62 mV，平均為-17.1 mV[19]；檸檬來(lái)源的ELNs粒徑分布范圍為10～300 nm[20]；胡蘿卜來(lái)源的ELNs粒徑分布于兩個(gè)不同的范圍，即90～150 nm和800～1200 nm之間[18]；藍(lán)莓、椰子、葡萄、葡萄柚、哈密瓜、奇異果、橙子、梨、番茄、豌豆和生姜等果蔬來(lái)源的ELNs粒徑分布范圍相似，多在100～1000 nm之間[17-18]。 由于目前的分離方法尚不能將EVs分離到某一具體的亞群，因此得到的ELNs中也會(huì)含有其他囊泡，且由于來(lái)源不同，從不同果蔬中提取得到的ELNs也顯示出顯著的超微結(jié)構(gòu)和粒徑的差異。

圖 2 葡萄（A）、葡萄柚（B）、生姜（C）、胡蘿卜（D）、 西蘭花（E）、檸檬（F）中ELNs的超微結(jié)構(gòu)表征[18-20]Fig. 2 Ultrastructural characterization of ELNs in grape (A), grapefruit (B), ginger (C), carrot (D), broccoli (E), and lemon (F)[18-20]

3 果蔬來(lái)源ELNs的化學(xué)組成

不同來(lái)源的ELNs中既包含與細(xì)胞形成、結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)的共有成分，也包含與來(lái)源細(xì)胞的生物功能 相關(guān)的特異分子。果蔬來(lái)源的ELNs和動(dòng)物來(lái)源的外泌體在脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸等化學(xué)組成上均存在差異。

3.1 脂質(zhì)

脂質(zhì)是構(gòu)成囊泡磷脂雙分子層的重要成分，是果蔬來(lái)源的ELNs和動(dòng)物來(lái)源的外泌體中均不可或缺的組分。動(dòng)物來(lái)源的外泌體中富含鞘磷脂、膽固醇和少量的磷脂酰絲氨酸（phosphatidylserine，PS）、磷脂酰乙醇胺（phosphatidylethanolamine，PE）等，這使其具有一定的剛性，從而保證了外泌體在體內(nèi)的穩(wěn)定性[24-25]。 果蔬來(lái)源的ELNs富含磷脂酸（phosphatidic acid，PA）、PE、磷脂酰肌醇（phosphatidylinositol，PI）、二?；视停╠iacyl glycerol，DAG）、三?；视停╰riacyl glycerols，TAG）、二半乳糖基二?；视停╠igalactosyldiacylglycerol，DGDG）和單半乳糖基二?；视停╩onogalactosyldiacylglycerol，MGDG）等。其中，PA是重要的脂質(zhì)信號(hào)分子，能夠通過不同的作用模式調(diào)節(jié)細(xì)胞進(jìn)程；DGDG和MGDG是重要的糖脂，可以在凍融凍干過程中穩(wěn)定ELNs。果蔬來(lái)源的ELNs中未發(fā)現(xiàn)膽固醇，與動(dòng)物中外泌體顯著不同。

研究表明，果蔬等植物組織中最典型的脂質(zhì)是磷脂酰膽堿（phosphatidylcholine，PC）、磷脂酰甘油（phosphatidylglycerol，PG）、PE、PI和少量的PA[26-27]，這與果蔬來(lái)源的ELNs中脂質(zhì)的組成有所差異，說明果蔬在ELNs的形成過程中對(duì)其脂質(zhì)進(jìn)行了精確分選。生姜來(lái)源的ELNs中脂質(zhì)含量最豐富的是PA，占總脂質(zhì)的47%，其次為DGDG和MGDG[21]；葡萄來(lái)源的ELNs中脂質(zhì)也以PA為主，占總脂質(zhì)的53.2%，其次為PE，幾乎不含有DGDG和MGDG[3]；葡萄柚來(lái)源的ELNs中脂質(zhì)則以PE居多，占總脂質(zhì)的24%，其次為PC，而PA含量?jī)H為總脂質(zhì)1%[28]，這與葡萄和生姜顯著不同（圖3）。因此，果蔬來(lái)源的ELNs中脂質(zhì)的種類和相對(duì)含量與果蔬本身有很大的關(guān)系。

圖 3 不同果蔬ELNs中脂質(zhì)含量對(duì)比[3,26-27]Fig. 3 Lipid contents in ELNs from different fruits and vegetables[3,26-27]

3.2 蛋白質(zhì)

動(dòng)物外泌體中含有1000多種蛋白質(zhì)，但這些蛋白質(zhì)的組成與細(xì)胞質(zhì)膜的蛋白質(zhì)組成不同[29]。研究表明，動(dòng)物的外泌體中含有大量的四次穿膜蛋白[30]（如CD9、CD63、CD82和CD82等）、熱休克蛋白 （heat shock protein，HSP）（如HSP70和HSP90）、與細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)和融合相關(guān)的蛋白[31-32]（如鳥苷三磷酸酶（guanosine triphosphatease，GTPases）和浮艦蛋白（flotilin）），以及胞質(zhì)蛋白和膜聯(lián)蛋白[33]（如Rab11、Rab7、Rap1B）等。與動(dòng)物外泌體的蛋白質(zhì)組成相比，果蔬來(lái)源的ELNs中所含蛋白質(zhì)的種類較少，含量較低，現(xiàn)已鑒定出的主要種類有調(diào)節(jié)糖脂代謝的蛋白質(zhì)（包括肌動(dòng)蛋白和各類酶在內(nèi)的胞質(zhì)蛋白）、GTPases（Rab蛋白質(zhì)家族）、與膜和囊泡相關(guān)的蛋白質(zhì)（如內(nèi)體分揀轉(zhuǎn)運(yùn)復(fù)合體（endosomal sorting complex required for transport，ESCRT）相關(guān)蛋白CHMP1、VAMP711）等[34-35]。從葡萄、葡萄柚、生姜、檸檬中得到的ELNs中蛋白質(zhì)種類和主要高豐度蛋白的種類如表2所示。其中，葡萄衍生的ELNs中鑒定出96 種植物蛋白，含量較多的是酶（13 種）、GTPases（12 種）和與MVB形成過程相關(guān)的蛋白[34]，說明葡萄中的ELNs也是通過MVB形成的，這一過程與動(dòng)物相似。與葡萄的ELNs中的蛋白質(zhì)組成類似，葡萄柚來(lái)源的ELNs中的蛋白質(zhì)也含有較多的酶[36]。生姜來(lái)源的ELNs中鑒定得到的蛋白種類較少，主要包括肌動(dòng)蛋白和蛋白水解酶等胞質(zhì)蛋白，以及水通道蛋白和氯通道蛋白等膜蛋白[37]。相較于葡萄、葡萄柚和生姜，檸檬ELNs中蛋白種類更為豐富，已鑒定出580 種，其中56.7%與動(dòng)物外泌體含有的蛋白質(zhì)相重合[20]，提示這些蛋白質(zhì)可能是與外泌體形成相關(guān)的特征性蛋白。目前，更多的研究正致力于從不同果蔬來(lái)源的ELNs中鑒定更多種類的蛋白質(zhì)，但由于ELNs制備方法、所得ELNs的純度和所用蛋白質(zhì)鑒定技術(shù)的不同，最終鑒定得到的蛋白質(zhì)種類尚存在較大差異。同時(shí)，動(dòng)物來(lái)源的外泌體多以四次穿膜蛋白（如CD63、CD9、CD81）和腫瘤易感基因101蛋白為標(biāo)志性檢測(cè)指標(biāo)[38-39]，而對(duì)于果蔬來(lái)源的ELNs，其標(biāo)志性蛋白尚未確定。

表 2 不同果蔬ELNs中的蛋白質(zhì)種類對(duì)比Table 2 Protein profiles in ELNs from different fruits and vegetables

3.3 核酸

動(dòng)物外泌體中含有豐富的信使RNA、微RNA（microRNA，miRNA）和長(zhǎng)鏈非編碼RNA。果蔬ELNs中也含有大量的RNA，主要為miRNA，但miRNA種類明顯少于動(dòng)物外泌體[40]。對(duì)生姜、椰子、哈密瓜、梨、奇異果、番茄等果蔬ELNs的研究表明，這些果蔬的ELNs中含有32～118 種短于25 nt的miRNA（表3），生姜中最少，為32 種，番茄中較多，有118 種[17]。但由于分離和鑒定方法的差異，對(duì)同一種果蔬，不同團(tuán)隊(duì)鑒定出的miRNA種類也存在顯著不同，如Teng Yun等[41]從生姜ELNs中鑒定出的miRNA種類高達(dá)125 種。同時(shí)，每種果蔬ELNs中會(huì)含有一些特有的miRNA序列，且表達(dá)水平位于該果蔬前20 位。果蔬ELNs中的miRNA在ELNs的介導(dǎo)下可以進(jìn)入細(xì)胞或細(xì)菌內(nèi)，靶向并調(diào)控動(dòng)物細(xì)胞或細(xì)菌的基因表達(dá)，如大豆ELNs中的MIR-5781可以直接靶向作用在炎癥反應(yīng)中有重要功能的白細(xì)胞介素17A（interleukin 17A， IL-17A）[17]，生姜ELNs中某些miRNAs可以靶向鼠李糖乳桿菌從而促進(jìn)吲哚-3-甲醛的產(chǎn)生[41]。

表 3 不同果蔬ELNs中miRNAs的差異[17]Table 3 miRNA profiles in ELNs from different fruits and vegetables[17]

4 果蔬ELNs的應(yīng)用

4.1 疾病干預(yù)功能

動(dòng)物來(lái)源的外泌體在細(xì)胞間通訊中扮演著重要角色，具有調(diào)控基因表達(dá)和調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝的功能， 在炎癥發(fā)生和免疫調(diào)節(jié)等多個(gè)生理過程中發(fā)揮著重要的 作用[42-43]。如表4所示，與動(dòng)物來(lái)源的外泌體類似，果蔬來(lái)源的ELNs中也含有特定的脂質(zhì)、蛋白、核酸等成分，每種成分都可能通過某種特殊的機(jī)制發(fā)揮相應(yīng)的生物學(xué)功能，從而對(duì)疾病的發(fā)生、發(fā)展起到一定的作用。

葡萄、西蘭花和生姜來(lái)源的ELNs在維持腸道穩(wěn)態(tài)、預(yù)防結(jié)腸炎發(fā)生中具有潛在的干預(yù)作用，可以在一定程度上預(yù)防由葡聚糖硫酸鈉（dextran sodium sulfate，DSS）引發(fā)的小鼠結(jié)腸炎。腸干細(xì)胞在維持腸道組織的穩(wěn)定性中具有重要作用，葡萄來(lái)源的ELNs可以穿過 腸道黏液進(jìn)而被小鼠腸干細(xì)胞吸收，并通過Wnt/β-catenin途徑誘導(dǎo)Lgr5hi腸道干細(xì)胞增殖，從而加速腸黏膜上皮的恢復(fù)，避免由DSS引起的結(jié)腸炎[3]。西蘭花來(lái)源的ELNs可以靶向樹突狀細(xì)胞（dendritic cell，DC），激活DC中腺苷單磷酸激活的蛋白激酶（AMP-activated protein kinase，AMPK），從而減少細(xì)胞因子干擾素γ（interferon γ，IFN-γ）和腫瘤壞死因子α（tumor necrosis factor α，TNF-α）的釋放，并提高抗炎因子的表達(dá)，防止腸道DC的激活，進(jìn)而誘導(dǎo)形成耐受性DC[19]，使DSS引發(fā)的小鼠結(jié)腸炎癥狀得到改善。生姜來(lái)源的ELNs可以通過其中的miRNAs調(diào)節(jié)小鼠腸道中乳桿菌的基因表達(dá)，在促進(jìn)乳桿菌繁殖的同時(shí)，產(chǎn)生更多具有保護(hù)腸道作用的芳烴受體的配體，如吲哚-3-甲醛等，進(jìn)而誘導(dǎo)腸組織產(chǎn)生更多的白細(xì)胞介素-22，有助于維持腸道穩(wěn)態(tài)，改善結(jié)腸炎[41-44]。此外，生姜來(lái)源的ELNs在預(yù)防和治療慢性牙周炎[45]以及保護(hù)酒精引起的肝損傷方面也具有潛在的干預(yù)作用[46]。

表 4 果蔬來(lái)源的ELNs和動(dòng)物來(lái)源的外泌體的化學(xué)組成Table 4 Chemical compositions of ELNs derived from fruits and vegetables and exosomes derived from animals

果蔬來(lái)源的ELNs在抗腫瘤方面也具有潛在的應(yīng)用價(jià)值，如檸檬來(lái)源的ELNs可以誘導(dǎo)腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體（TNF-related apoptosis-inducing ligand，TRAIL）的表達(dá)，增加促凋亡基因Bad和Bax的表達(dá)，降低抗凋亡基因Survivin和Bcl-xl表達(dá)；同時(shí)，還可以引起血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（vascular endothelial growth factor A，VEGF-A）、白細(xì)胞介素-6（interleukin-6，IL-6）和白細(xì)胞介素-8（interleukin-8，IL-8）的表達(dá)下調(diào)，從而抑制血管的生成[20]。這表明，檸檬ELNs能夠通過促進(jìn)TRAIL介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡和抑制VEGF-A、IL-6和IL-8的分泌來(lái)抑制癌細(xì)胞的增殖。

4.2 載體功能

甲氨蝶呤（methotrexate，MTX）、阿霉素（doxorubicin，DOX）、紫杉醇等藥物和姜黃素等食品營(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。為此，科學(xué)家嘗試將這些難溶性小分子化合物包封于脂質(zhì)體或高分子納米載體中，從而提高其溶解度和分散性，但這些納米顆粒穿透生物屏障的能力依然較弱，其穩(wěn)定性、生物相容性和毒性問題也未能有效解決[47-48]。外泌體作為一種天然的納米級(jí)囊泡結(jié)構(gòu)，具有良好的生物相容性和口服安全性，并可以跨越生物學(xué)屏障[49]， 是一種潛在的高效載體材料。目前，動(dòng)物來(lái)源的外泌體用作藥物載體的研究報(bào)道較多，如利用巨噬細(xì)胞或牛乳來(lái)源的外泌體裝載紫杉醇可顯著提高紫杉醇的利用度，增強(qiáng)其對(duì)腫瘤細(xì)胞的抑制作用，顯著抑制腫瘤的 生長(zhǎng)[50-51]。果蔬來(lái)源的ELNs已被嘗試用作藥物的遞送系統(tǒng)，如利用從葡萄柚中制備的ELNs作為載體包封MTX后，可以將MTX靶向遞送至腸道細(xì)胞，并通過減少細(xì)胞因子TNF-α、白細(xì)胞介素1β（interleukin-1β，IL-1β）和IL-6的產(chǎn)生而緩解由DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎[36]；利用從生姜中分離的ELNs為載體，采用超聲的方法裝載DOX，其裝載效率可達(dá)（95.90±0.28）%，通過葉酸配體進(jìn)行靶向修飾后，可以高效靶向并顯著抑制異種移植的Colon-26腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)[21]。除用于裝載小分子藥物外，果蔬來(lái)源的ELNs還被嘗試用于裝載miRNA，如利用從番茄中制備的ELNs，采用電穿孔法包裹模型藥物細(xì)胞膜紅色熒光探針DiI和5-羧基熒光素標(biāo)記的反義EBV-miR-BART7-3p， 結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩者均可以高效進(jìn)入細(xì)胞的胞漿，且以ELNs為載體的基因沉默效果優(yōu)于陽(yáng)離子脂質(zhì)體[52]。因此，果蔬來(lái)源的ELNs作為小分子藥物和miRNA的載體，具有廣闊的應(yīng)用前景。

5 結(jié) 語(yǔ)

隨著不同果蔬來(lái)源ELNs結(jié)構(gòu)特征、化學(xué)組成以及生理活性研究的相繼展開，人們對(duì)于這種囊泡結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)也不斷提升，對(duì)于ELNs的功能、干預(yù)疾病潛力的研究日益增多。ELNs以某種特定成分在疾病的發(fā)生和治療中發(fā)揮著重要作用，同時(shí)在遞送不同生物活性的藥物方面存在巨大潛力，作為藥物載體，ELNs具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和理化活性，被細(xì)胞高效內(nèi)化，低毒性以及內(nèi)在的靶向能力等一系列優(yōu)勢(shì)。但是，相較于動(dòng)物中的外泌體，果蔬中ELNs的相關(guān)研究尚處于初始階段，既缺乏從果蔬中快速、高效、規(guī)?；崛≈苽銭LNs的技術(shù)體系，也缺乏對(duì)不同果蔬中ELNs化學(xué)成分的系統(tǒng)組學(xué)分析，更缺乏對(duì)特征組分生理活性的挖掘和作用機(jī)制的探究?？梢灶A(yù)見，果蔬中ELNs的研究將很快成為一個(gè)新的研究熱點(diǎn)，而隨著這些研究的不斷深入，ELNs以其來(lái)源廣泛、生物安全性高的優(yōu)點(diǎn)必將在食品、保健食品和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域得到更為廣泛的應(yīng)用。