溃疡性结肠炎(UC)是一种影响肠黏膜的慢性炎症性疾病,全球范围内UC的发病率显著上升,尤其在老年人群中的疾病负担更为突出。现有研究已证实,溃疡性结肠炎的相关症状通常与肠道黏膜屏障功能障碍、肠道微生物群失调以及免疫系统功能紊乱密切相关。当前的治疗策略包括氨基水杨酸类药物、皮质类固醇和生物制剂、以及外科手术等均存在诸多局限性,亟需开发更有效、安全且便捷的治疗方案。
近日,南京中医药大学付廷明教授团队在国际植物药学领域权威杂志Phytomedicine上发表题为“Chlorella pyrenoidosa-derived extracellular vesicles ameliorate ulcerative colitis through microbiota-mediated AKT/mTOR/ferroptosis pathway”的研究论文。该论文从天然绿色微藻—单核小球藻(Chlorella pyrenoidosa,CP)中分离了一种胞外囊泡(CPEVs),并证实口服该CPEVs可显著缓解DSS诱导的小鼠溃疡性结肠炎系列症状,并恢复了受损的肠道微生态平衡。单核小球藻作为水生藻类,其胞外囊泡的分离无需破坏藻体,可从培养液中连续不断的分离获得,具有显著的资源循环利用和产业化优势,为溃疡性结肠的临床治疗与日常保健提供了可能。南京中医药大学2023级硕士研究生卢丹雅为论文第一作者,江苏大学附属昆山医院严宝飞博士与南京中医药大学付廷明教授为共同通讯作者。
单核小球藻(Chlorella pyrenoidosa,CP)是一种天然绿色微藻,富含具有抗炎和抗氧化特性的生物活性化合物。论文首先采用高速离心+密度梯度的技术方案成功分离并纯化了小球藻来源的细胞外囊泡(CPEVs),这些囊泡大小约160nm,在胃肠道中稳定,安全性良好。进一步研究发现小球藻囊泡含有多种有益成分,如黄酮类化合物、不饱和脂肪酸等。与传统植物来源的细胞外囊泡相比,微藻来源的胞外囊泡具有生长周期短、易于规模化生产、批次稳定性好等优势。
体内实验发现口服CPEVs显著缓解了DSS诱导的小鼠溃疡性结肠炎(UC)系列症状,恢复被破坏的肠道微生态平衡,增加有益菌如厚壁菌门和拟杆菌门的丰度。机制探索表明小球藻来源的CPEVs可能通过其作用的肠道微生物群(CPEVMs)靶向 AKT /mTOR/铁死亡通路,从而对UC产生保护作用。研究还发现,将CPEVs与肠道菌群共培养后的代谢产物(CPEVMs)抗铁死亡效果优于CPEVs本身,这意味着肠道菌群是CPEVs发挥功效的关键“放大器”。这项研究不仅为UC提供了新的治疗策略,也为微藻来源的天然纳米囊泡在炎症性肠病中的应用打开了新方向。未来,CPEVs有望成为一种绿色、高效、可规模化生产的口服生物制剂。

图1 研究示意图
该研究获得中药制药过程控制与智能制造技术全国重点实验室创新项目、国家自然科学基金、江苏省自然科学基金、昆山重点研发计划以及江苏省卫生健康委员会科研项目的资助。
文章链接:
https://doi.org/10.1016/j.phymed.2026.158199