干货|生姜外泌体研究合集
近年来，细胞外囊泡（EVs）作为新兴的无细胞治疗纳米药物，为疾病治疗带来了新希望。其中，植物来源的细胞外囊泡（PEVs）因来源丰富、成本低、免疫原性低、生物相容性高等优势，备受关注。生姜作为常见的药食同源植物，其来源的细胞外囊泡（GDEVs）已被证实具有一定的治疗潜力。目前，生姜外泌体的研究主要集中在治疗类风湿关节炎、缓解酒精性肝脏损伤、调节肠道菌群代谢和牙周炎诱导的组织损伤等方面。
在“Folic acid-modified ginger-derived extracellular vesicles for targeted treatment of rheumatoid arthritis by remodeling immune microenvironment via the PI3K-AKT pathway”这篇文章中，作者首先通过差速离心和蔗糖密度梯度离心法成功分离出GDEVs，再利用疏水插入法将叶酸-聚乙二醇2000-胆固醇（FA - PEG2000 - Chol）偶联到GDEVs上，制备出FA-GDEVs，并构建了胶原诱导性关节炎（CIA）小鼠模型。在靶向性上，体内实验结果表明，FA-GDEVs能在CIA小鼠的炎症关节中有效富集，且荧光强度明显高于未修饰的GDEVs，在注射12小时后达到峰值，24小时仍可检测到信号。体外实验发现，FA-GDEVs能高效地被M1巨噬细胞摄取，且这种摄取具有叶酸受体（FR）介导的特异性。作者接着通过免疫荧光染色、流式细胞术和qRT-PCR等实验表明，FA-GDEVs能促进M1巨噬细胞向具有修复功能的M2巨噬细胞极化，下调M1标记物TNF-α、iNOS和IL-6的表达，上调M2标记物CD206、Arg-1和IL-10的表达；并且这一调节过程与PI3K-AKT通路有关，抑制该通路会阻断FA-GDEVs对巨噬细胞极化的调节作用。作者最后通过组织学检查发现，与对照组相比，接受FA-GDEVs治疗的小鼠，关节炎症和肿胀明显减轻，其滑膜炎症和软骨侵蚀程度显著降低，接近正常水平。最终作者认为FA-GDEVs通过PI3K-AKT通路调节免疫微环境，促进M1巨噬细胞向M2极化，有效减轻了类风湿关节炎症状，为类风湿关节炎的治疗提供了一种安全、有效且具有成本效益的新策略。
在“Therapeutic Potential of Ginger Exosome-Like Nanoparticles for Alleviating Periodontitis-Induced Tissue Damage”这篇文章中，作者通过超速离心和纳米过滤技术从新鲜生姜中提取了GELNs，体外实验中，作者通过免疫荧光和免疫组化分析了NF-KB信号通路的激活情况，实验结果显示GELNs通过抑制NF-KB信号通路的激活，减少了炎症因子的释放，从而发挥抗炎作用。体内实验中，作者建立了大鼠牙周炎模型，将大鼠分为对照组、牙周炎模型组、GELNs治疗组和生姜汁治疗组，分别给予不同的处理。实验结果显示，GELNs显著改善了牙周炎大鼠的出血指数（SBI）、探诊深度（PD）和牙齿松动度（TM）。组织学分析显示，GELNs处理组的牙周组织损伤显著减轻，破骨细胞数量减少，胶原纤维增殖增加。最终作者认为，生姜外泌体样纳米颗粒（GELNs）具有良好的稳定性、抗氧化和抗炎能力，并且能够通过抑制NF-KB信号通路来减轻牙周炎引起的氧化应激和炎症反应。GELNs在促进牙周组织修复方面表现出比生姜汁更好的效果，为牙周炎的治疗提供了一种新的策略。
该研究中使用了本公司外泌体提取纯化试剂盒（细胞上清）（UR52121）进行生姜外泌体的提取。
在“Ginger-derived nanoparticles protect against alcohol-induced liver damage”这篇文章中，
作者使用蔗糖梯度离心法从姜汁中分离出姜来源的纳米颗粒（Ginger-derived nanoparticles, GDN），通过灌胃小鼠DiR近红外荧光染料标记的GDN，在肝脏和肠系膜淋巴结中可观察到GED, 12小时后达到顶峰；将PKH26荧光染料标记的GDN与原代干细胞共孵育，依赖温度和能量，GDN能够被干细胞摄取，表明GED通过内吞作用进入了细胞。为了研究GDN中的生姜活性成分对Nrf2激活的影响，作者通过生姜活性成分的敲除和敲入实验，证明了依赖于生姜活性成分，GDN通过TLR4/TRIF信号通路可以显著增加Nrf2的核转位。最后作者给小鼠喂食含有5%乙醇的液体饮食，结果表明GDN预处理的小鼠在酒精诱导后表现出较低的血清ALT和AST水平，肝脏中脂滴积累减少，肝重量降低，且肝脏病理变化显著减轻。最终作者认为，生姜来源的GDN，能够被小鼠肠道吸收并靶向传输到肝脏；GDN中的生姜活性成分通过TLR4/TRIF信号通路激活Nrf2，从而进一步上调一系列抗氧化基因的表达；GDN预处理能够显著减轻酒精诱导的小鼠肝损伤，降低肝细胞损伤标志物（ALT和AST）水平，并减少肝脏脂肪堆积。这篇文章揭示了姜来源纳米颗粒对酒精性肝损伤的保护作用，提供了利用植物来源的纳米颗粒开发新型肝脏保护剂的理论基础和植物与哺乳动物细胞之间的跨物种通信机制的新见解。
在“Plant-nanoparticles enhance anti-PD-L1 efficacy by shaping human commensal microbiota metabolites”这篇文章中，作者使用差速离心法从生姜根、大蒜、芦荟和柠檬中提取植物源性纳米粒子（PNP），并使用蔗糖梯度离心法进行纯化。随后通过PKH26荧光标记的PNP追踪了它在小鼠肠道中的分布和摄取；接着通过代谢组学分析比较了无菌小鼠和人类粪便细菌定植小鼠的肠道代谢产物，结果表明GELN能够显著增加肠道中多不饱和脂肪酸DHA和EPA的水平，而其他PNP则没有这种效果；作者又使用液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）分析了PNP处理后肠道细菌释放的代谢产物，结果表明GELN中的aly-miR159a-3p通过靶向细菌的PLC基因，抑制DHA的代谢，从而增加DHA的积累。最后，为了研究GELN中的aly-miR159a-3p如何通过靶向细菌基因PLC来调节代谢产物DHA的积累，作者构建了B16F10黑色素瘤小鼠模型，实验结果表明DHA能够抑制肿瘤细胞中PD-L1的表达，从而增强抗PD-L1免疫疗法的疗效；GELN显著抑制了肿瘤的生长和肺转移，并延长了小鼠的生存期；GELN通过调节肠道微生物群的代谢产物DHA来增强抗PD-L1免疫疗法的效果。最终作者认为姜来源的外泌体样纳米颗粒（GELN）可以通过靶向人类肠道共生菌群的不饱和脂肪酸代谢通路来增强黑色素瘤抗PD-L1治疗的疗效。这一创新策略通过将天然化合物与先进的免疫疗法相结合，为提高癌症治疗效果开辟了新的途径。
生姜外泌体具有类似动物细胞外泌体的结构和功能，它是一种纳米级囊泡，具有磷脂双分子层结构，内含蛋白质、脂质、miRNA等生物活性物质。生姜外泌体具有调节肠道菌群和抗炎作用，其中miRNA可通过靶向宿主细胞或肠道菌群中的特定基因，抑制炎症反应，又可调节肠道微生物的组成及其代谢产物，增强抗肿瘤免疫治疗的效果。生姜外泌体还可以被宿主细胞摄取，调节免疫系统功能，增强机体的免疫应答。生姜外泌体因其独特的生物学特性和多样的功能，在疾病治疗、药物递送以及健康食品开发等领域具有广阔的应用前景。本公司拥有2000平米GMP车间，采用切向流+柱层析的大规模工业工艺进行生姜外泌体的生产，为广大客户提供了高品质的外泌体产品。
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参考文献：
[1] Folic acid-modified ginger-derived extracellular vesicles for targeted treatment of rheumatoid arthritis by remodeling immune microenvironment via the PI3K-AKT pathway.J Nanobiotechnology. 2025;23(1):41. Published 2025 Jan 23.
[2]Therapeutic Potential of Ginger Exosome-Like Nanoparticles for Alleviating Periodontitis-Induced Tissue Damage[J].International Journal of Nanomedicine, 15 Nov 2024, 19:11941-11956
[3] Ginger-derived nanoparticles protect against alcohol-induced liver damage[J].Journal of Extracellular Vesicles, 2015, 4.
[4] Plant-nanoparticles enhance anti-PD-L1 efficacy by shaping human commensal microbiota metabolites[J].Nature communications, 2025, 16(1):1295.
延伸阅读：IF=6.1| Umibio热卖外泌体提取试剂盒UR52121助力植物外泌体样纳米颗粒研究！
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