Oppdagelse av ekstracellulære mikroalger

Ekstracellulære vesikler er endogene vesikler i nanostørrelse som skilles ut av celler, med en diameter på 30–200 nm innhyllet i en lipid-dobbeltlagsmembran, som bærer nukleinsyrer, proteiner, lipider og metabolitter, etc. Ekstracellulære vesikler er hovedverktøyene for intercellulær kommunikasjon, som er involvert i utveksling av materialer mellom celler. Ekstracellulære vesikler kan skilles ut av en rekke celler under normale og patologiske forhold, som hovedsakelig kommer fra polyvesiklene dannet av intracellulære lysosomale partikler og frigjøres til den ekstracellulære matrisen etter fusjon av den ekstracellulære membranen og cellemembranen til polyvesiklene. På grunn av dens lave immunogenisitet, ikke-toksiske bivirkninger, sterke målretting, evne til å krysse blod-hjerne-barrieren og andre egenskaper, har den blitt sett på som potensiell medikamentbærer. I 2013 ble Nobelprisen i fysiologi og medisin tildelt tre forskere relatert til studiet av eksterne vesikler. Siden den gang har de akademiske og industrielle kretsene satt i gang et oppsving av ekstracellulære vesikler, forskning og utvikling, anvendelse og kommersialisering.

Ekstracellulære vesikler fra planteceller er rike på unike aktive komponenter, små i størrelse og i stand til å penetrere vev. De fleste av dem kan tas og absorberes direkte i tarmen. For eksempel bidrar ginsengvesikler til differensiering av stamceller til nerveceller, og ingefærblærer kan regulere tarmfloraen og lindre kolitt. Mikroalger er de eldste encellede plantene på jorden. Det er nesten 300 000 typer mikroalger spredt i hav, innsjøer, elver, ørkener, platåer, isbreer og andre steder, med unike regionale egenskaper. Under utviklingen av jorden på 3 milliarder har mikroalger alltid vært i stand til å trives som enkeltceller på jorden, noe som er uatskillelig fra deres ekstraordinære vekst og selvreparasjonsevne.

Mikroalger ekstracellulære vesikler er nye biomedisinske aktive materialer med høyere sikkerhet og stabilitet. Mikroalger har flere fordeler i produksjonen av ekstracellulære vesikler, for eksempel enkel kulturprosess, kontrollerbar, billig, rask vekst, høy produksjon av vesiklene og enkle å konstruere. I tidligere studier ble det funnet at mikroalger ekstracellulære vesikler lett kunne internaliseres av celler. I dyremodeller ble de funnet å bli direkte absorbert gjennom tarmen og beriket i spesifikt vev. Etter å ha kommet inn i cytoplasmaet, kan det vare i flere dager, noe som bidrar til langsiktig vedvarende frigjøring av medikamenter.

I tillegg forventes mikroalger ekstracellulære vesikler å belaste en rekke medikamenter, som forbedrer stabiliteten til molekyler, langsom frigjøring, oral tilpasningsevne, etc., og løser de eksisterende hindringene for medikamentadministrasjon. Derfor har utviklingen av mikroalger ekstracellulære vesikler høy gjennomførbarhet i klinisk transformasjon og industrialisering.