口服給藥是最方便和廣泛使用的藥物給藥方法之一。然而由于胃腸道環(huán)境惡劣,藥物很難通過(guò)胃腸壁被人體吸收??诜o藥面臨副作用和生物利用度低的問(wèn)題。多年來(lái),人們一直在探索新的口服給藥策略,以減少藥物副作用并提高藥物的可用性。
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植物源性細(xì)胞外囊泡(PDEVs,Plant-derived extracellular vesicles)存在于多種植物中,具有與哺乳動(dòng)物 EVs 相似的物理和化學(xué)性質(zhì)。相關(guān)研究已經(jīng)證明,PDEVs 可以有效地封裝親水性和疏水性藥物,在惡劣的胃腸環(huán)境中保持穩(wěn)定,并跨越生物屏障到達(dá)目標(biāo)組織。此外,PDEVs 的生物活性使其能夠與藥物發(fā)揮協(xié)同治療作用。PDEVs 的安全性和高產(chǎn)率表明其作為口服藥物載體的潛力。
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上海海洋大學(xué)生物制藥科學(xué)系周芳教授團(tuán)隊(duì)在《Journal of Controlled Release》上發(fā)表題為“Plant-derived extracellular vesicles as oral drug delivery carriers“的綜述文章系統(tǒng)的介紹了植物源性細(xì)胞外囊泡(PDEVs)的性質(zhì)、制備與表征,總結(jié)論述了 PDEVs 在動(dòng)物體內(nèi)的靶向性、自身治療效果以及藥物運(yùn)載效果,探討了 PDEVs 作為新型藥物運(yùn)載體的潛力,并分析了 PDEVs 在進(jìn)一步應(yīng)用中面對(duì)的挑戰(zhàn)。
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PDEVs 攜帶治療劑的能力對(duì)于確定其作為藥物遞送載體的適用性非常重要。PDEVs 的脂質(zhì)雙層結(jié)構(gòu)允許其將親水藥物封裝在空腔中,并將疏水藥物加載到脂質(zhì)雙層中。PDEVs 的載藥方法與哺乳動(dòng)物 EVs 類(lèi)似,如共孵育、超聲、電穿孔、凍融循環(huán)和擠壓。
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PDEVs 作為口服藥物載體的優(yōu)勢(shì)
01安全
PDEVs 可安全用于口服給藥,因?yàn)樗鼈冎饕獊?lái)源于長(zhǎng)期食用或使用的植物。PDEVs 具有很高的生物相容性,口服給藥后對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的生理和生化參數(shù)沒(méi)有顯著影響。
有研究證實(shí):生姜衍生 EVs(GDNPs)共孵育24h不影響 colon-26 和RAW 264.7 細(xì)胞的細(xì)胞活力,也不影響 Caco2-BBE 單層屏障功能的完整性。通過(guò)管飼給予 GDNPs2 (0.3 mg/小鼠)7天,促炎細(xì)胞因子水平基本穩(wěn)定,未發(fā)現(xiàn)形態(tài)學(xué)或病理變化。
02耐受
胃腸道環(huán)境口服藥物如何通過(guò)惡劣的胃腸道環(huán)境到達(dá)目標(biāo)部位是限制口服藥物開(kāi)發(fā)的主要問(wèn)題。PDEVs 在胃腸道環(huán)境中可以耐受并保持穩(wěn)定。部分研究顯示,GDNVs 包裹可以增強(qiáng) MTX 的靶向性、抗炎效果并降低副作用;GDNVs 包裹的 siRNA-CD98 在消化道得到有效保護(hù),并進(jìn)入結(jié)腸抑制 CD98 的表達(dá)。這意味著基于 PDEVs 的口服藥物遞送系統(tǒng)有助于提高口服藥物的生物利用度。在另一項(xiàng)研究中,槭樹(shù)衍生 EVs(AELN)的封裝提高了核酸的穩(wěn)定性,使核酸免受酸、堿、核酸酶的降解。
03協(xié)同治療
作為天然載體,PDEVs 比合成載體和哺乳動(dòng)物 EVs 具有更大的優(yōu)勢(shì),具有更低的毒性和免疫原性、更高的胃腸道穩(wěn)定性和更高的產(chǎn)量,且繼承了源植物的生物功能,如抗炎、抗癌。一項(xiàng)研究表明,包囊甘藍(lán)和紅甘藍(lán)的PDEVs 都增強(qiáng)了 DOX 對(duì) SW480 細(xì)胞的抑制作用,而兩者單獨(dú)不會(huì)抑制SW480 細(xì)胞活性。因此,PDEVs 作為口服藥物載體具有協(xié)同治療的潛力,以提高治療效果。
有研究顯示:口服給藥后,大多數(shù) PDEVs 分布在腸組織中,并被腸巨噬細(xì)胞和腸干細(xì)胞吸收,而一些 PDEVs 能夠進(jìn)入血流。PDEVs 的不同分布行為可能與 PDEVs 中所含的脂質(zhì)有關(guān)。PA 脂質(zhì)通常被鼠李糖乳桿菌(LGG)吸收,其促進(jìn) PDEVs 在腸道中的保留,而 PC 脂質(zhì)主要被反芻動(dòng)物球蟲(chóng)科吸收。此外,PDEVs 在體內(nèi)的分布可能受到 PDEVs 結(jié)構(gòu)的影響。
總的來(lái)說(shuō),基于 PDEVs 的口服給藥系統(tǒng)在生物相容性、穩(wěn)定性、生物分布和細(xì)胞攝取方面顯示出顯著的優(yōu)勢(shì)。此外,使用 PDEVs 遞送藥物可以改善藥物的副作用,并發(fā)揮 PDEVs 自身的功能。這些特性使 PDEVs 能夠?yàn)榭诜幬镞f送策略提供新的解決方案。目前,PDEVs 的生物醫(yī)學(xué)研究仍處于起步階段,應(yīng)用于口服藥物載體也將面臨許多挑戰(zhàn)。但相信隨著對(duì) PDEVs 的進(jìn)一步研究,這些障礙終將在未來(lái)被克服,助力 PDEVs 在口服給藥中的應(yīng)用。
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