该综述探讨了PELNs在药物递送和疾病治疗中的应用,如PELNs在药物靶向释放、炎症调节和肿瘤治疗等方面的应用。另外,该综述也提到了PELNs在实际应用中需要解决的挑战,如药物载荷的精确控制和生产的规模化问题,并提出了未来研究的方向,这有助于读者理解该领域的未来发展趋势。
尽管文章提供了全面的综述,但可以进一步增加对PELNs临床前研究和临床试验的讨论,以及与传统药物传递系统(如脂质体、聚合物纳米粒子)的比较分析。可以探讨如何通过工程化手段改善PELNs的稳定性和靶向性,以及如何通过大规模生产降低成本。
植物来源的外泌体样纳米粒子(PELNs)的生物合成过程,包括三个主要的途径:
液泡途径(Vacuolar pathway):
液泡含有水解酶和防御成分,与质膜融合,释放抗菌蛋白和水解酶进入细胞外空间,作为对病原体入侵的防御策略。
质膜向内出芽,形成内吞体,进而与内质网、高尔基体和线粒体的成分融合,形成早期内体。
早期内体成熟后形成晚期内体,也称作MVBs,将货物包裹在囊泡内。
MVBs可以与溶酶体融合导致降解,或者与质膜融合,释放囊泡内容物到细胞外。
EXPO是一种双膜结构,介导从细胞质到细胞壁的外泌作用。
EXPO与质膜融合后释放单膜囊泡,包括外泌体,进入细胞壁。
(A) 超速离心法,(B)密度梯度离心法,(C)超滤法和(D)尺寸排除色谱法。摘自文献175,版权所有2024年,Biomedicine & Pharmacotherapy,经允许使用。(E)显微照片,(F)总产量,(G)平均粒径,和(H)不同pH条件下分离的姜PELNs的平均zeta电位。
A.超速离心法:这是一种常用的PELNs提取方法,通过高速旋转产生离心力,使纳米粒子沉降。
B.密度梯度离心法:使用不同密度的介质进行离心,使PELNs按密度分层,从而实现分离。
C.超滤法:利用半透膜过滤掉较大的颗粒,提取特定大小范围内的PELNs。
D.尺寸排除色谱法:基于粒子大小进行分离,较大粒子先被洗脱,较小粒子后被洗脱。
E.显微照片:展示了在不同pH条件下提取的姜PELNs的显微图像。
F.总产量:展示了在不同pH条件下提取姜PELNs的总量。
G.平均粒径:展示了在不同pH条件下提取的姜PELNs的平均粒径。
H.平均zeta电位:展示了在不同pH条件下提取的姜PELNs的平均zeta电位。
结果表明,提取方法和pH值对PELNs的提取效率、粒径和表面电荷等特性有显著影响。通过优化这些参数,可以提高PELNs的提取质量和产量,进而影响其在生物治疗和药物传递中的应用效果。
展示了PELNs中包含的主要生物分子,如磷脂酸(PA)、磷脂酰胆碱(PC)、磷脂酰乙醇胺(PE)、糖鞘脂(GSL)、神经酰胺(SM)以及热休克蛋白(HSP)和RNA结合蛋白(RBPs)等。
直接与目标细胞膜融合:PELNs与目标细胞的质膜直接融合,将它们的有效载荷释放到细胞质中。
通过内吞作用内部化:PELNs通过内吞作用进入目标细胞,随后将有效载荷释放到细胞质中。
与目标细胞膜上的受体结合:PELNs通过与目标细胞表面的受体结合,触发受体-配体相互作用和下游信号传导级联,激活目标细胞。
A. 流式细胞仪分析:展示了人参PELNs处理对M2型巨噬细胞表面标志物表达的影响。
B. M1和M2标记基因的定量mRNA表达:展示了人参PELNs如何影响M1和M2型巨噬细胞相关基因的表达。
C. 热图分析:展示了人参PELNs对M2样巨噬细胞中M1-M2相关基因表达的影响。
D. 单细胞测序分析:展示了人参PELNs(G组)和对照组(V组)对MC38小鼠癌症中免疫细胞比例的影响。
E. 热图显示:展示了CD8+ T细胞亚群(包括naive T、CD8 Teff和CD8 Tex)中细胞毒性、趋化因子、天然和抑制性受体的表达情况。
A. 代表性共聚焦显微镜图像:展示了喂食姜PELNs的小鼠粪便样本的共聚焦显微镜图像(比例尺:10 μm),以及流式细胞仪定量结果。
B. 共聚焦显微镜图像和流式细胞仪定量结果:展示了姜PELNs与LGG菌落(李糖乳杆菌Lactobacillus rhamnosus GG)共定位的情况(比例尺:10 μm)。
C. 热图:展示了姜PELNs(GELNs)对LGG mRNA表达的影响,该结果是基于下一代测序技术得出的。
D. 维恩图:展示了在LGG中检测到的所有mRNA。
E. 热图:基于液相色谱-质谱(LC-MS)数据,展示了GELNs对LGG蛋白质表达的影响。
F. 维恩图:展示了在LGG中检测到的所有蛋白质。
A. 示意图:展示了姜PELNs中miRNAs在SARS-CoV-2病毒基因组中的潜在结合位点的表示和定位。
B. 预测的互补配对:展示了姜PELNs中的rlcv-miR-rL1-28-3p和aly-miR396a-5p与SARS-CoV-2病毒的spike基因(B部分)和Nsp12基因(C部分)内的靶区域之间的预测互补配对。
C. 与B部分中内容相关,可能涉及miRNA种子区域在目标RNA内的配对突变。
A. 示意图:展示了基于PELNs的药物递送系统的结构和工作原理。
B. 激光共聚焦显微镜图像:展示了PELNs与CCR6-GMSCs(过表达CCR6的牙龈来源间充质干细胞)外泌体的共定位(比例尺:2 μm)。
C. 示意图:展示了将葡萄柚来源的PELNs与负载阿霉素(doxorubicin)的肝素纳米粒子(DNs)结合的策略,以提高药物递送效率。
D. 透射电子显微镜图像:展示了DNs、葡萄柚来源脂质PELNs和PELNs-DNs的形态。
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