学术动态

2024年7月31日，我院张琳副教授团队在食品领域国际期刊《International Journal of Biological Macromolecules》（Q1, IF=7.7）在线发表题为“Lycium ruthenicum Murray derived exosome-like nanovesicles inhibit Aβ-induced apoptosis in PC12 cells via MAPK and PI3K/AKT signaling pathways”的研究性论文。十大网赌信誉网址官网澳门十大网赌正规官网、特医食品加工湖南省重点实验室2021级在读博士生张雅丹为第一作者，张琳副教授和李安平教授为通讯作者。

外泌体是一类由真核细胞释放的纳米级颗粒，广泛存在于动物、微生物和植物生物细胞中。它们通过运输脂质、蛋白质、RNA等分子，在细胞通讯中发挥着重要作用，并在疾病诊断、治疗以及药物递送等领域展现出广阔的应用前景。相比动物或微生物来源的外泌体，植物来源的类外泌体样纳米囊泡（ELNs）具备独特优势。首先，植物ELNs产量高、易于获取，且具有良好的安全性和生物相容性，对肠道及其他器官无明显副作用。此外，研究表明，植物ELNs在神经系统疾病及代谢性疾病的治疗中展现出显著的生物活性和潜力

传统上，植物ELNs的提取依赖于差速超速离心法，然但该技术成本高且处理量有限，不利于大规模生产。近期，研究团队采用了一种基于聚乙二醇的沉淀法，成功从黑果枸杞（LRM）中分离出ELNs。该方法不仅避免了昂贵的超速离心设备，还保证了与传统方法相似的提取效果，具有更高的经济性和可扩展性。

LRM作为一种传统药食同源植物，以其抗氧化、抗衰老和增强免疫的功效而广为人知。然而，关于LRM-ELNs的研究尚属首次。研究团队通过液相色谱-质谱联用技术、小RNA测序和理化分析，明确了LRM组织与其ELNs在蛋白质、脂质、miRNA和其他活性成分方面的差异。此外，利用流式细胞术和荧光显微镜，研究了PC12细胞对LRM-ELNs的摄取机制。进一步的研究发现，LRM-ELNs能够有效抑制由Aβ诱导的PC12细胞凋亡，miRNA在这一过程中可能发挥关键作用。通过转录组学分析和Western blot实验，探讨了其具体作用机制。该研究不仅为深入理解黑果枸杞的生理功能提供了新的见解，还为植物ELNs的开发与应用开辟了新的方向。

研究亮点：

l  首次从LRM中提取ELNs，并全面表征了LRM-ELNs的蛋白质、脂质和miRNA等活性成分。

l  LRM-ELNs主要通过巨胞饮和小窝蛋白介导的内吞作用被PC12细胞摄取。

l  LRM-ELNs通过MAPK和PI3K/AKT信号通路抑制Aβ诱导的PC12细胞凋亡。

研究结论：

本研究对LRM-ELNs的形态、纯度、粒径、表面电位、蛋白质、脂质、miRNA及活性成分含量进行了系统全面的分析。结果表明，LRM-ELNs能够通过巨胞饮和小窝蛋白介导的内吞途径被PC12细胞有效摄取。此外，LRM-ELNs通过激活MAPK和PI3K/AKT信号通路，显著减少Aβ诱导的PC12细胞凋亡，且miRNA可能在其中发挥关键作用。值得一提的是，本研究首次成功从LRM中分离出ELNs，揭示了其独特的功能特征，为其在多个领域的潜在应用提供了新的研究基础与方向。

分离LRM-ELNs的流程图