南京中医药大学 |《Research》研究发现:紫苏胞外囊泡水凝胶可改善银屑病小鼠症状.
2025年4月17日,发表于《Research》(中科院一区,IF:10.7)的研究论文——紫苏叶来源的细胞外囊泡样颗粒(PLEVPs)携带Pab-miR-396a-5p,通过调节IL-17信号通路缓解小鼠银屑病症状。https://spj.science.org/doi/10.34133/research.0675#
一、研究背景
- 疾病现状:银屑病俗称“牛皮藓”,是一种慢性炎症性皮肤病,临床表现为反复发作的红斑和皮肤增厚,以角质细胞异常增生和免疫失调为主要特征。现有疗法(糖皮质激素、生物制剂等)存在副作用大、成本高等局限性。
二、关键实验
1. 紫苏叶来源的细胞外囊泡样颗粒(PLEVPs)的筛选与特性
方法:植物来源的细胞外囊泡样颗粒(EVPs)的分离纯化(差速离心+蔗糖密度梯度超速离心);纳米颗粒跟踪分析(NTA);透射电子显微镜(TEM);HaCaT细胞的培养;细胞毒性实验;体外炎症模型;细胞ROS实验(流式细胞术);ELISA(IL-6和IL-1β)等。结果:获得10种不同药用植物的细胞外囊泡样颗粒(EVPs),筛选出紫苏叶来源的细胞外囊泡样颗粒(PLEVPs),在体外表现出较强的抗氧化和抗炎活性。2. PLEVPs的组成和细胞效应
方法:脂质组学;SDS-PAGE电泳;琼脂糖凝胶电泳;HaCaT(角质形成)细胞的培养;细胞毒性实验;体外炎症模型;细胞ROS实验(流式细胞术+共聚焦);ELISA(IL-6和IL-1β);细胞摄取实验等。结果:PLEVPs富含鞘脂、神经酰胺、黄酮类等活性成分,且含有大量小RNA。确定10 μg/mL为最佳的抗炎与抗氧化浓度,可抑制IL-6诱导的HaCaT细胞过度增殖、降低ROS水平与炎症因子的分泌,且能被HaCaT细胞呈时间依赖性摄取。3. PLEVPs水凝胶的稳定性、保留性和透皮释放特性
方法:纳米颗粒跟踪分析(NTA);Zeta电位;透射电子显微镜(TEM);活体成像; 冷冻切片荧光成像;双光子显微镜等。结果:将PLEVPs制备成水凝胶,提高了其储存稳定性、皮肤部位保留时间和透皮释放深度(尤其在银屑病受损皮肤中)。4. PLEVPs水凝胶缓解小鼠银屑病症状
方法:构建IMQ(咪喹莫特)诱导的小鼠银屑病模型;PASI评分;HE染色;免疫组化(IL-17和Ki67);免疫荧光(Caspase-3、CD45和CD4);流式细胞术;ELISA(IL-1β、TNF-α、IL-17a、IL-23)等。PLEVPs水凝胶处理后减轻小鼠银屑病症状:降低皮肤厚度、改善红斑鳞屑、减少脾脏肿大,且体重得到改善。
组织学显示:表皮增生和增厚减少;IL-17、Ki67表达下降,表明炎症和角质细胞增生减少;Caspase-3表达升高,CD45和CD4表达下降,表明角质细胞凋亡增加,免疫细胞浸润减少。
流式细胞术和ELISA进一步证实上述结果,PLEVPs水凝胶处理后免疫平衡恢复,炎症细胞因子分泌减少。
5. 转录组显示,PLEVPs水凝胶下调小鼠银屑病中的IL-17信号通路方法:RNA测序与分析;GO、KEGG和GSEA富集分析;qPCR等。结果:PLEVPs水凝胶通过下调IL-17信号通路,同时影响NF-κB和JAK-STAT信号通路,发挥抗炎作用。6. PLEVPs内源性的Pab-miR396a-5p是关键效应分子方法:HaCaT细胞的培养;体外炎症模型;小RNA测序与分析;GO和KEGG通路富集分析;qPCR实验;双荧光素酶报告基因实验等。结果:Pab-miR396a-5p是PLEVPs中的关键效应分子,可以靶向调控参与IL-17信号通路的HSP90。7. Pab-miR396a-5p靶向HSP90,调控IL-17信号通路并缓解小鼠银屑病炎症反应。方法:HaCaT细胞的培养;细胞转染;细胞毒性实验;活/死细胞染色;qPCR实验;免疫荧光(IL-17、HSP90、p-p65和p-STAT3);ELISA(IL-17a、IL-6、IL-1β和CXCL10);Western blot实验(HSP90、IL-17、p-p65和p-STAT3)等。结果:Pab-miR396a-5p通过靶向HSP90,下调NF-κB和JAK-STAT信号通路,进而减少IL-17驱动的炎症反应,且抗炎效果在pab-miR396a-5p被阻断时减弱。8. Pab-miR396a-5p脂质纳米粒包裹减轻小鼠银屑病症状方法:构建pab-miR396a-5p脂质纳米粒(LNP)递送系统;DLS(粒径);透射电子显微镜(TEM);建立小鼠银屑病模型;PASI评分;ELISA(IL-6、IL-17a和CCL2);HE染色;免疫荧光(p-p65和p-STAT3);免疫组化(IL-17和HSP90)等。结果:LNP@miRNA组改善小鼠皮肤损伤症状,降低炎症细胞因子水平,组织炎症也得到缓解,与PLEVPs的效果相当,验证了pab-miR396a-5p对小鼠银屑病的治疗潜力。该研究成功开发了一种“植物细胞外囊泡+水凝胶”的递送系统——紫苏叶来源的细胞外囊泡样颗粒(PLEVPs)水凝胶,通过天然携带的pab-miR396a-5p,靶向抑制HSP90,进而阻断NF-κB/JAK-STAT/IL-17信号轴,改善小鼠银屑病的炎症症状。
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