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人参植物源性细胞外囊泡:探寻传统药食同源植物在人体健康中的研究

2026-09-24 09:07   来源:新营养

文/泓九原生肽

图片:摄图网

人参作为传统滋补食材,其健康价值长期归因于皂苷、多糖等成分。近期研究发现,人参细胞分泌的纳米囊泡(人参外泌体)携带核酸、蛋白等生物分子,具有天然载体+活性成分属性,能够跨细胞传递信息,成为天然递送体系的重要方向。目前,相关研究已延伸到皮肤、骨代谢、免疫调节和肠道稳态等方向。

01

人参外泌体的形态学与成分学特征

人参囊泡具有细胞外囊泡的典型形态,透射电镜可见脂质双层结构,粒径多分布于几十至一百多纳米。对人参根茎和培养细胞分离的细胞外囊泡(EVs)进行TRPSDLS表征后发现,培养细胞EVs平均粒径约72±25.95nm,浓度达6.94×10*10 particles/mL-¹(见图1

LC-MS脂质组学也显示,囊泡中部分脂类显著富集,提示其膜成分具有独特性,可能影响与宿主细胞的相互作用和摄取[1]

02

皮肤抗氧化与胶原代谢保护

在人参外泌体研究中,皮肤抗氧化与胶原代谢保护是早期关注的方向。UVB诱导的HaCaT细胞氧化应激模型显示,GrDENs可剂量依赖性降低ROS阳性率,并下调BAXcaspase表达,高剂量下还能恢复受损细胞存活率[2]。(见图2

另有研究在衰老成纤维细胞中观察到,人参EVs可降低SA-β-Gal活性并下调p21p16MMP1表达[1],且体内外均可见COL1A1上调与胶原纤维重建,说明其对皮肤衰老和胶原代谢具有积极影响[3](见图3

03

骨代谢:抑制破骨与促进成骨的双向调控证据

研究显示,人参来源纳米囊泡(GDNs)对骨代谢具有抑制破骨和支持成骨的双向效应。在RANKL诱导的破骨分化实验中,GDNs可剂量依赖性抑制破骨细胞形成,TRAP+多核细胞计数随浓度增加而下降。同时,NFATc1c-Fos等破骨相关基因也被明显下调。动物模型中,口服或局部给药后BV/TVBMD等骨量指标改善,提示体外效应可在体内得到印证[4](见图4-5

04

聚焦免疫与炎症:巨噬细胞模型的证据

在人参外泌体的免疫调节研究中,巨噬细胞模型是常用验证体系。LPS诱导的RAW264.7巨噬细胞中,人参外泌体处理可显著降低IL-1βIL-6TNF-αNO水平,并抑制NF-κB通路激活、降低p65磷酸化;同时,通过调节TLR4糖基化,也可能削弱LPS信号识别。体内LPS诱导的败血症小鼠模型中,这一调节作用同样表现为存活率提高和多器官炎症减轻[5]。(见图6-7

05

代谢稳态与肠道微生态:口服路径的潜在优势

植物来源囊泡在口服给药中表现出与传统提取物不同的特性,可被肠道上皮及免疫细胞摄取。葡萄柚等可食用植物来源纳米囊泡的体内示踪研究已验证其可靶向肠道巨噬细胞并参与免疫调节[6]。人参方面,发酵产物中的细胞外囊泡可改善肠上皮紧密连接蛋白表达和屏障功能,提示其可能通过影响肠道屏障完整性参与代谢稳态调节[7];但整体而言,该方向仍处于由体外向体内过渡的阶段。(见图8-9

06

精准递送机制:天然囊泡的到达进入调控逻辑

外泌体类纳米结构可从到达进入调控三个层面理解:膜脂组成决定稳定性,植物来源囊泡可通过网格蛋白依赖内吞和巨胞饮进入细胞[6];进入后,囊泡携带的miRNA、蛋白质等成分参与调控抗氧化、炎症及代谢等信号通路。人参来源囊泡的脂质双层与活性成分共同介导细胞摄取,并已在肠道模型中证实可被上皮细胞利用并调节屏障功能[7]。(见图10)

07

从研究走向应用:制备基础与产业化推进路径

从现有研究看,人参外泌体技术基础已逐步建立,常通过差速离心结合梯度离心进行分离纯化,并借助TEMDLSLC-MS等手段表征形态、粒径和成分。现阶段研究已在细胞与动物模型中验证其抗氧化、抗炎和组织调节作用,说明其结构特征与生物效应之间具有对应关系。后续应用仍需继续完善原料一致性、制备稳定性和安全性评价。

在这一进程中,科研机构和产业团队的角色不可或缺。北京泓九生命科学研究院的EXOPAYLOAD团队围绕人参等植物外泌体开展规模化分离、质量体系建设和安全性评估,并参与《植物源性细胞外囊泡分离纯化工艺技术规范》等相关行业技术标准制定,为质量控制和规模化生产提供依据。该团队推动的UICNUltra-IntelligentCargo Nanovesicles)品牌建设,也强调递送与功能响应。

在此基础上,研究院将科研成果产业化,技术赋能山西原生肽科技有限公司,建立药食同源植物源性细胞外囊泡的规模化生产体系。在技术支持下,山西原生肽科技有限公司获得人参制品(人参外泌体)食品生产许可资质,标志着人参来源细胞外囊泡技术从实验室迈向产业化应用。

这一产业化路径为植物源性细胞外囊泡领域提供了新实践样本:以科研机构为技术核心,通过标准化工艺实现规模化生产。随着技术体系完善,人参等药食同源植物中的细胞外囊泡有望在健康食品领域发挥更广泛应用。

08

结语:从天然囊泡到精准营养的证据积累

目前,人参外泌体研究已从结构发现推进到皮肤、骨代谢、免疫调节与肠道稳态等功能验证。现有体外与动物研究提供了积极信号,也为人参在现代纳米递送中的应用提供了解释空间,接下来仍需围绕真实作用边界和效果积累证据,人参外泌体才能从前沿研究走向更具说服力的精准营养选择。

参考文献

[1]Cho E-G,et al.Panax ginseng-Derived Extracellular Vesicles Facilitate Anti-Senescence Effects in Human Skin Cells. Cells,2021,10(3):486.

[2]Choi W,et al.Ginseng root-derived exosome-like nanoparticles protect skin from UV irradiation and oxidative stress by suppressing activator protein-1 signaling and limiting the generation of reactive oxygen species.J Ginseng Res,2024,48(2):211–219.

[3] Yang S,et al.Ginseng-derived nanoparticles induce skin cell proliferation and promote wound healing. J Ginseng Res, 2022,47(1):133–143.

[4]Seo K,et al.Ginseng-derived exosome-like nanovesicles extracted by sucrose gradient ultracentrifugationtoinhibitosteoclast differentiation. Nanoscale,2023,15:5798–5808.

[5]Kim Y,et al.Panax ginseng-derived exosome-likenanoparticlesprevent LPS-induced septic shock by modulating TLR4 glycosylation in macrophages.Molecular Pharmaceutics,2026,23(1).

[6]Wang B,et al.Targeted drug delivery to intestinal macrophages by bioactive nanovesicles released from grapefruit.Mol Ther,2014,22(3):522–534.

[7]Mo S-J,et al.Fermented cultured wild ginseng roots enhance intestinal barrier function via extracellular vesicles.Fermentation,2024,10(7):362.

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