双剑合璧！外泌体研究新成果揭示癌症治疗新方向
双剑合璧！外泌体研究新成果揭示癌症治疗新方向
外泌体作为生命科学领域的“明星分子”，在疾病治疗领域展现出巨大的潜力。近期，两篇关于外泌体研究的重磅文献相继发表，分别揭示了卵巢癌外泌体的动态调控机制和何首乌外泌体的抗肝癌作用，为癌症治疗提供了新的思路和方向。
卵巢癌外泌体动态调控机制研究
文献背景与创新突破
本文题为《Dynamic and functional analyses of exosomal miRNAs regulating cellular microenvironment of ovarian cancer cells》，聚焦于卵巢癌（Ovarian Cancer, OC）细胞分泌的外泌体miRNA如何动态调控肿瘤微环境。作者证明了卵巢癌细胞分泌的外泌体miRNA可能在细胞间通信和动态重塑肿瘤微环境中至关重要。这些见解可以增强我们对外泌体miRNA在癌症生物学中的作用的理解，并为新型治疗策略的发展提供信息。
✨创新突破：首次通过时间序列分析（12h-48h），揭示卵巢癌细胞外泌体miRNA的动态变化规律，发现15种核心miRNA通过调控TOR、Wnt等信号通路重塑肿瘤微环境。
✨科学价值：为卵巢癌的时序性治疗策略提供靶点，助力开发“分阶段精准干预”方案。
主要研究思路
（1）卵巢癌外泌体：动态调控的“时间密码”
首次系统研究了卵巢癌细胞（SKOV3）在不同时间点（12、24、36、48小时）分泌外泌体miRNA的时序变化，揭示了miRNA表达的动态特征。例如，T24组（24小时）特异性miRNA数量最多（57个），提示此时细胞可能通过外泌体传递关键信号分子。
图1.来自不同培养时间点的卵巢癌细胞外泌体的表征
（2）昼夜节律基因的关联
发现外泌体miRNA可能调控昼夜节律（Circadian Rhythm, CR）相关基因（如Clock、Bmal1、Per2、Cry1），并通过Western blot验证这些基因在不同时间点的表达差异，这为肿瘤生物学与昼夜节律的交叉研究提供了新视角。
图2. 通过miRNA测序鉴定外泌体miRNA
（3）功能富集分析的深度
通过GO和KEGG分析，揭示了外泌体miRNA靶基因富集于癌症信号通路（如mTOR、PI3K-Akt、MAPK通路）和昼夜节律通路（hsa04710），为miRNA调控肿瘤进展提供了分子机制层面的证据。
图3. 特定miRNA的靶基因的功能分析
（4）miRNA与靶基因的功能验证
通过双荧光素酶报告实验验证了miR-320a-3p与DEC2基因的相互作用，表明外泌体miRNA可直接调控靶基因表达，进一步支持其生物学功能。为卵巢癌的时序性治疗策略提供靶点，助力开发“分阶段精准干预”方案。
图4：外部miR-320a-3p与其潜在靶基因（DEC2）之间的相互作用通过双荧光素酶活性测定验证。DEC2，在软骨细胞蛋白2中差异表达；** p <0.001*
本研究通过时间动态分析、多组学整合和功能验证，系统揭示了卵巢癌外泌体miRNA的调控网络，为理解肿瘤微环境重塑提供了新视角。将miRNA动态分泌与昼夜节律机制关联，为开发时序依赖性治疗策略奠定了基础。
何首乌外泌体抗肝癌机制研究
文献背景与创新突破
本文题为《Molecular anti-tumorigenic mechanism of Radix PolygoniMultiflori-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。
主要研究思路
（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。
图4.小鼠RPM-ELNs的生物分布图像
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：
[1]Wang Z, Huang Y, He S, Zhou Y, Zhao L, Wang F. Dynamic and functional analyses of exosomal miRNAs regulating cellular microenvironment of ovarian cancer cells. J Ovarian Res. 2025 Feb 10;18(1):25.
[2]Mingqing Yanga ∙ Lining Xub ∙ Weiyu Wang. Molecular anti-tumorigenic mechanism of Radix Polygoni Multiflori-derived exosome-like nanoparticles. Heliyon, Volume 11, Issue 4, e41918.