Heliyon｜武大中南医院王炜煜团队：揭示何首乌外泌体纳米颗粒抗肝癌分子机制

外泌体——这颗生命科学领域的“明星分子”，正以惊人的速度改写疾病治疗的未来！我司合作发表的一篇研究何首乌外泌体抗肝癌机制的文章，在《Heliyon: An Open Access Journal》期刊上亮相。从中药植物到跨界抗肿瘤，给我们提供了中药外泌体在癌症治疗的全新思路。

本文题为《Molecular anti-tumorigenic mechanism of Radix Polygoni Multiflori-derived exosome-like nanoparticles》本研究首次从传统中药何首乌（Radix Polygoni Multiflori, RPM）的汁液中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。此前，植物ELNs的研究多集中于柠檬、山药、苦瓜等，而RPM作为具有悠久药用历史的中药，其ELNs的分离与功能探索填补了该领域的空白。

✨创新突破：全球首次从何首乌中分离出外泌体样纳米颗粒（ELNs），证实其通过调控细胞周期基因（如Cdkn1a、Cdc20）显著抑制肝癌细胞增殖与迁移，体内靶向富集于肝脏！

✨科学价值：开创何首乌“中药-外泌体”跨界抗肿瘤新模式，为天然药物开发提供全新载体。

（1）首次从何首乌（RPM）中分离ELNs

通过差异离心和超速离心将ELN分离并从新鲜RPM汁液中提取ELNs。此方法避免了化学试剂的干扰，保留了ELNs的天然生物活性。通过对外泌体进行鉴定，发现RPM-ELNs平均粒径159.5 nm（NTA分析），符合外泌体典型的粒径大小范围，而且具有明显的杯状结构。除此之外泌体PKH26染色实验证明，RPM-ELNs可以被细胞有效吸收。

图1. 源自RPM的外泌体样纳米颗粒（ELN）的表征和细胞内在化

（2）多维度验证抗肿瘤机制

通过体外细胞实验（增殖、凋亡、迁移抑制）结合增殖抑制：CCK-8实验显示，RPM-ELNs（10⁹ particles/mL）处理24-72小时后，SMMC-7721肝癌细胞活力显著下降（图2A-B）。克隆形成实验显示ELNs显著减少细胞克隆形成数量（图2C-D），表明其长期抑制肿瘤细胞增殖的能力。流式细胞术显示，ELNs处理组早期凋亡（Annexin V+）和晚期凋亡（PI+）细胞比例显著升高（图2E-F）。

图2.RPM-ELNs调节SMMC-7721细胞的增殖和凋亡

（3）分子机制解析

RNA测序（RNA-seq）和生物信息学分析，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，为天然产物抗肿瘤机制解析提供了范式。

图3.RPM-ELNs的抗癌机制的分析

（4）体内靶向性验证

通过外泌体体内示踪实验，发现RPM-ELNs在小鼠体内主要富集于肝脏，其次是脾脏和肺脏，证明了何首乌外泌体具有天然肝靶向性。这一特性可能归因于肝脏网状内皮系统对纳米颗粒的主动摄取，或ELNs表面特定蛋白（如整合素）与肝细胞受体的相互作用，该发现为后续开发肝癌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来源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。其创新性在于从“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价值。未来研究可进一步优化ELNs的工程化修饰，提升其靶向性与疗效，推动临床前开发。

参考文献

Mingqing Yanga ∙ Lining Xub ∙ Weiyu Wang. Molecular anti-tumorigenic mechanism of Radix Polygoni Multiflori-derived exosome-like nanoparticles. Heliyon, Volume 11, Issue 4, e41918.