Entdeckung extrazellulärer Mikroalgenvesikel

Extrazelluläre Vesikel sind endogene, von Zellen abgesonderte Vesikel in Nanogröße mit einem Durchmesser von 30–200 nm, die von einer Lipiddoppelschichtmembran umhüllt sind und Nukleinsäuren, Proteine, Lipide und Metaboliten usw. transportieren. Extrazelluläre Vesikel sind die Hauptwerkzeuge der interzellulären Kommunikation. die am Stoffaustausch zwischen Zellen beteiligt sind. Extrazelluläre Vesikel können unter normalen und pathologischen Bedingungen von einer Vielzahl von Zellen abgesondert werden, die hauptsächlich aus den durch intrazelluläre lysosomale Partikel gebildeten Polyvesikeln stammen und nach der Fusion der extrazellulären Membran und der Zellmembran der Polyvesikel in die extrazelluläre Matrix freigesetzt werden. Aufgrund seiner geringen Immunogenität, seiner nicht toxischen Nebenwirkungen, seines starken Targetings, seiner Fähigkeit, die Blut-Hirn-Schranke zu überwinden und anderer Eigenschaften wird es als potenzieller Wirkstoffträger angesehen. Im Jahr 2013 wurde der Nobelpreis für Physiologie und Medizin an drei Wissenschaftler verliehen, die sich mit der Erforschung äußerer Vesikel befassen. Seitdem haben akademische und industrielle Kreise einen Aufschwung in der Forschung und Entwicklung, Anwendung und Kommerzialisierung extrazellulärer Vesikel ausgelöst.

Extrazelluläre Vesikel aus Pflanzenzellen sind reich an einzigartigen Wirkstoffen, klein und können in das Gewebe eindringen. Die meisten davon können eingenommen und direkt im Darm aufgenommen werden. Beispielsweise fördern Ginseng-Vesikel die Differenzierung von Stammzellen zu Nervenzellen und Ingwer-Vesikel können die Darmflora regulieren und Kolitis lindern. Mikroalgen sind die ältesten einzelligen Pflanzen der Erde. Es gibt fast 300.000 Arten von Mikroalgen, die in Ozeanen, Seen, Flüssen, Wüsten, Hochebenen, Gletschern und anderen Orten weit verbreitet sind und einzigartige regionale Merkmale aufweisen. Während der Evolution der 3 Milliarden Menschen großen Erde konnten Mikroalgen immer als Einzelzellen auf der Erde gedeihen, was untrennbar mit ihrem außergewöhnlichen Wachstum und ihrer Fähigkeit zur Selbstreparatur verbunden ist.

Extrazelluläre Mikroalgenvesikel sind neue biomedizinische Wirkstoffe mit höherer Sicherheit und Stabilität. Mikroalgen haben mehrere Vorteile bei der Produktion extrazellulärer Vesikel, wie z. B. einen einfachen Kulturprozess, ein kontrollierbares, kostengünstiges, schnelles Wachstum, eine hohe Vesikelproduktion und eine einfache Technik. In früheren Studien wurde festgestellt, dass extrazelluläre Mikroalgenvesikel leicht von Zellen internalisiert werden können. In Tiermodellen wurde festgestellt, dass sie direkt über den Darm aufgenommen und in bestimmten Geweben angereichert werden. Nach dem Eintritt in das Zytoplasma kann es mehrere Tage anhalten, was einer langfristig anhaltenden Arzneimittelfreisetzung förderlich ist.

Darüber hinaus wird erwartet, dass extrazelluläre Vesikel von Mikroalgen eine Vielzahl von Arzneimitteln beladen, die die Stabilität von Molekülen, die langsame Freisetzung, die orale Anpassungsfähigkeit usw. verbessern und so die bestehenden Hindernisse bei der Arzneimittelverabreichung beseitigen. Daher ist die Entwicklung von extrazellulären Mikroalgenvesikeln für die klinische Transformation und Industrialisierung sehr gut durchführbar.