近日，北京生命科技研究院侯宏衛(wèi)和陳歡團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合北京化工大學(xué)劉惠玉團(tuán)隊(duì)在《科學(xué)通報(bào)》發(fā)表了題為“植物細(xì)胞外囊泡-從基礎(chǔ)研究到生物醫(yī)藥應(yīng)用的研究進(jìn)展”的綜述文章。該文系統(tǒng)概述了細(xì)胞外囊泡（extracellular vesicles, EVs）從“細(xì)胞廢棄物”到“分子信使”的認(rèn)知轉(zhuǎn)變，介紹了植物細(xì)胞外囊泡（plant-derived extracellular vesicles, PDEVs）的生物發(fā)生機(jī)制、組成特征與功能基礎(chǔ)，對(duì)比了分離純化及表征方法，探討了其在腦部疾病治療、皮膚修復(fù)、代謝調(diào)控等疾病領(lǐng)域以及工程化改造中的應(yīng)用。同時(shí)，文章還探討了PDEVs質(zhì)量控制中的關(guān)鍵問(wèn)題。此外，針對(duì)機(jī)制不明、標(biāo)志物缺乏、標(biāo)準(zhǔn)化不足等挑戰(zhàn)，提出深化研究與創(chuàng)新轉(zhuǎn)化的可能路徑，為PDEVs在生物醫(yī)藥等相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用提供了重要參考。

隨著納米醫(yī)學(xué)研究的快速發(fā)展，人工合成納米遞送系統(tǒng)雖應(yīng)用廣泛，但仍面臨生物相容性不佳、免疫風(fēng)險(xiǎn)、制備成本較高及代謝殘留等問(wèn)題。尋找天然、安全、可規(guī)模化獲取的納米載體成為重要方向。EVs作為天然膜結(jié)構(gòu)，在細(xì)胞通訊與物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)中發(fā)揮核心作用。PDEVs是從藥用植物、果蔬、農(nóng)作物等植物中分離獲取的EVs，其兼具天然、綠色、可持續(xù)等優(yōu)勢(shì)。隨著分離純化與組學(xué)技術(shù)的發(fā)展，PDEVs的生物發(fā)生途徑、組成與功能逐漸被揭示，其既參與植物自身防御，又展現(xiàn)跨物種調(diào)控活性，為突破傳統(tǒng)遞送瓶頸提供了新思路。然而，PDEVs研究仍處于快速發(fā)展階段，其精確的生物發(fā)生機(jī)制、攝取與轉(zhuǎn)運(yùn)路徑尚不清晰；分離純化方法雖多樣但缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、且缺乏普適性的標(biāo)志物及完善的質(zhì)量控制體系。在此背景下，系統(tǒng)總結(jié)PDEVs的研究現(xiàn)狀、明晰瓶頸與未來(lái)路徑，對(duì)推動(dòng)該領(lǐng)域的高質(zhì)量發(fā)展具有重要的理論與現(xiàn)實(shí)意義。

本綜述全面梳理了PDEVs領(lǐng)域的重要研究成果，在基礎(chǔ)研究、技術(shù)方法與應(yīng)用轉(zhuǎn)化方面形成系統(tǒng)性總結(jié)。在基礎(chǔ)研究方面，對(duì)EVs的認(rèn)知?dú)v程進(jìn)行了梳理，明確其從“細(xì)胞廢棄物”到關(guān)鍵“分子信使”的科學(xué)轉(zhuǎn)變；闡述了PDEVs的多泡體途徑、胞囊陽(yáng)性細(xì)胞器途徑等多種生物發(fā)生機(jī)制，以及被細(xì)胞攝取方式；揭示了PDEVs的組成具有物種與組織特異性，其攜帶的核酸、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)與活性小分子是發(fā)揮抗氧化、抗菌、免疫調(diào)節(jié)等生物活性的物質(zhì)基礎(chǔ)，為深入理解其生物學(xué)功能提供了理論框架。在技術(shù)方法方面，對(duì)比了酶解法、機(jī)械破碎法及胞外液收集法等樣品預(yù)處理策略對(duì)PDEVs得率與完整性等影響；分析了差速超速離心、密度梯度離心、尺寸排阻色譜、超濾等分離純化方法在純度與活性保持上的優(yōu)劣；總結(jié)了透射電鏡、納米顆粒跟蹤分析及蛋白質(zhì)組學(xué)等表征手段，在形態(tài)、粒徑及標(biāo)志物鑒定中的應(yīng)用，為不同研究場(chǎng)景下的技術(shù)選擇提供參考依據(jù)。在應(yīng)用研究方面，總結(jié)了PDEVs在多疾病領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。其可穿越血腦屏障實(shí)現(xiàn)腦部靶向遞送、可通過(guò)多機(jī)制協(xié)同促進(jìn)皮膚修復(fù)與傷口愈合、可調(diào)節(jié)菌群與修復(fù)屏障以維持腸道穩(wěn)態(tài)、可重塑免疫微環(huán)境等抑制腫瘤生長(zhǎng)、且可通過(guò)系統(tǒng)調(diào)控等改善代謝疾病。此外，論述了超聲、共擠出等藥物裝載策略與靶向分子修飾、膜錨定等表面工程化策略在提升遞送效率與治療特異性中的協(xié)同應(yīng)用。同時(shí)，強(qiáng)調(diào)了質(zhì)量控制在PDEVs應(yīng)用落地中的核心作用，提出針對(duì)其成分復(fù)雜、異質(zhì)性高的特點(diǎn)，需建立全流程、系統(tǒng)性質(zhì)量管理體系，為后續(xù)的標(biāo)準(zhǔn)化研究奠定基礎(chǔ)。此外，本文客觀指出了當(dāng)前PDEVs領(lǐng)域面臨的基礎(chǔ)機(jī)制不明、普適性標(biāo)志物缺失、標(biāo)準(zhǔn)化體系不健全、臨床轉(zhuǎn)化證據(jù)不足等挑戰(zhàn)，并提出深化基礎(chǔ)研究、推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新、強(qiáng)化質(zhì)量控制、拓展臨床與應(yīng)用驗(yàn)證的協(xié)同發(fā)展路徑，為后續(xù)相關(guān)工作的開(kāi)展提供參考依據(jù)。

圖1 PDEVs作為新型治療方式，在多疾病領(lǐng)域展現(xiàn)出治療潛能

北京生命科技研究院侯宏衛(wèi)與陳歡研究員、北京化工大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院劉惠玉教授為本文的共同通訊作者。北京生命科技研究院李陽(yáng)與吳夏青為本文的共同第一作者。相關(guān)研究得到了北京生命科技研究院青年人才項(xiàng)目（2025100CC0020、2023100CC0200、2023100CC0180）、重點(diǎn)項(xiàng)目（2023100CB0060）及PI項(xiàng)目（2024102QPID06、2024501QPIC05）的資助。

文章信息

李陽(yáng)，吳夏青，李寧，等.植物細(xì)胞外囊泡-從基礎(chǔ)研究到生物醫(yī)藥應(yīng)用的研究進(jìn)展 . 科學(xué)通報(bào), 2026.

https://doi.org/10.1360/CSB-2026-0183

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