Upptäckten av extracellulära vesiklar från mikroalger

Extracellulära vesiklar är endogena nanostora vesiklar som utsöndras av celler, med en diameter på 30–200 nm och är omslutna av ett lipidmembran, som bär nukleinsyror, proteiner, lipider och metaboliter etc. Extracellulära vesiklar är de viktigaste verktygen för intercellulär kommunikation och är involverade i utbyte av material mellan celler. Extracellulära vesiklar kan utsöndras av en mängd olika celler under normala och patologiska förhållanden, vilka huvudsakligen kommer från polyvesiklar som bildas av intracellulära lysosomala partiklar och frisätts i den extracellulära matrisen efter sammansmältning av det extracellulära membranet och cellmembranet i polyvesiklarna. På grund av dess låga immunogenicitet, icke-toxiska biverkningar, starka målinriktning, förmåga att korsa blod-hjärnbarriären och andra egenskaper har den ansetts vara en potentiell läkemedelsbärare. År 2013 tilldelades Nobelpriset i fysiologi och medicin till tre forskare relaterade till studiet av externa vesiklar. Sedan dess har akademiska och industriella kretsar satt igång en ökning av forskning och utveckling, tillämpning och kommersialisering av extracellulära vesiklar.

Extracellulära vesiklar från växtceller är rika på unika aktiva komponenter, små i storlek och kapabla att penetrera vävnad. De flesta av dem kan tas och absorberas direkt i tarmen. Till exempel bidrar ginsengvesiklar till differentieringen av stamceller till nervceller, och ingefärsvesiklar kan reglera tarmfloran och lindra kolit. Mikroalger är de äldsta encelliga växterna på jorden. Det finns nästan 300 000 typer av mikroalger som är vitt spridda i hav, sjöar, floder, öknar, platåer, glaciärer och andra platser, med unika regionala egenskaper. Under utvecklingen av de 3 miljarder jorden har mikroalger alltid kunnat frodas som enstaka celler på jorden, vilket är oskiljaktigt från deras extraordinära tillväxt och självreparationsförmåga.

Mikroalgernas extracellulära vesiklar är nya biomedicinska aktiva material med högre säkerhet och stabilitet. Mikroalger har flera fördelar vid produktion av extracellulära vesiklar, såsom enkel odlingsprocess, kontrollerbarhet, billighet, snabb tillväxt, hög vesikelproduktion och lätthet att konstruera. I tidigare studier har man funnit att mikroalgernas extracellulära vesiklar lätt internaliseras av celler. I djurmodeller fann man att de absorberas direkt genom tarmen och berikas med specifika vävnader. Efter att ha kommit in i cytoplasman kan de finnas kvar i flera dagar, vilket bidrar till långsiktig, fördröjd läkemedelsfrisättning.

Dessutom förväntas extracellulära vesiklar från mikroalger innehålla en mängd olika läkemedel, vilket förbättrar molekylernas stabilitet, långsam frisättning, oral anpassningsförmåga etc., vilket löser de befintliga hinder för läkemedelsadministrering. Därför har utvecklingen av extracellulära vesiklar från mikroalger hög genomförbarhet för klinisk transformation och industrialisering.