炎症性肠病（IBD）是一种以肠道黏膜慢性炎症和损伤为特征的慢性疾病，主要包括克罗恩病和溃疡性结肠炎。尽管现代医学在IBD的治疗上取得了一定进展，但目前的治疗方法仍存在诸多不足，无法完全治愈疾病，患者往往需要终身服药以控制病情。因此，寻找更有效、更安全的治疗策略一直是医学界的重点研究方向。在这一背景下，Cc-ELNs的出现为IBD治疗带来了新的希望。

在中医的浩瀚宝库中，黄连（Coptis chinensis）以其清热燥湿、泻火解毒的功效被广泛应用，从古代的《本草纲目》到现代的临床实践，黄连始终是治疗胃肠疾病的重要药材之一。近年来，随着纳米技术和生物医学的飞速发展，黄连中提取的细胞外囊泡样纳米颗粒（Cc-ELNs）在炎症性肠病（IBD）治疗中的潜力逐渐被挖掘，为这一古老药材赋予了新的现代医学价值。

在一项开创性的研究中，研究人员首次从黄连中分离并表征了Cc-ELNs，并在DSS诱导的结肠炎小鼠模型中评估了其治疗潜力。证实了Cc-ELNs作为一种新型、天然且有效的IBD治疗候选药物的潜力。

图1 论文首图

Cc-ELNs对DSS诱导的结肠炎小鼠具有保护作用

Cc-ELNs对DSS诱导的结肠炎小鼠具有显著的保护作用。在实验中，研究人员通过多步差速离心法从新鲜黄连汁中分离出Cc-ELNs，并利用透射电子显微镜（TEM）和纳米流式细胞术对其形态和大小分布进行了表征。Cc-ELNs呈现出典型的杯状形态，大小分布在55至120纳米之间，浓度约为每毫升8.45×10^10个颗粒。通过DiR标记的Cc-ELNs在小鼠体内的分布实验，研究人员发现Cc-ELNs能够广泛分布于小鼠的空肠、回肠、盲肠和结肠中。在DSS诱导的结肠炎小鼠模型中，Cc-ELNs治疗组的小鼠从第4天开始体重下降显著减少，疾病活动指数（DAI）从第3天起持续低于对照组。此外，Cc-ELNs治疗组的小鼠结肠长度显著长于对照组，宏观结肠评分也显著降低。组织学分析显示，Cc-ELNs显著减轻了结肠结构的破坏，减少了中性粒细胞和淋巴组织细胞的浸润，降低了隐窝丢失、隐窝脓肿形成、黏膜下水肿和杯状细胞耗竭等病理变化。这些结果表明，Cc-ELNs在减轻DSS诱导的结肠炎方面具有显著的疗效，且其效果优于传统的黄连活性成分小檗碱（BBR）。

图2 Cc-ELNs对DSS诱导的结肠炎小鼠具有保护作用

Cc-ELNs抑制结肠炎小鼠中性粒细胞的招募

Cc-ELNs在抑制结肠炎小鼠中性粒细胞的招募方面发挥了重要作用。中性粒细胞是IBD病理过程中的关键细胞，其在炎症肠道中的浸润是IBD的一个重要特征。研究发现，在DSS诱导的结肠炎小鼠中，Cc-ELNs显著减少了肠道黏膜和派尔集合淋巴结中的中性粒细胞浸润。此外，Cc-ELNs还降低了脾脏和骨髓中的中性粒细胞数量，这表明Cc-ELNs不仅减少了中性粒细胞向炎症部位的招募，还可能通过调节全身免疫反应来发挥其治疗作用。这些结果进一步证实了Cc-ELNs在调节中性粒细胞行为方面的潜力，为理解其在IBD治疗中的作用机制提供了重要线索。

图3 Cc-ELNs抑制结肠炎小鼠中性粒细胞的招募

Cc-ELNs抑制结肠炎小鼠中性粒细胞外陷阱（NET）的形成

NETs是由激活的中性粒细胞释放的网状结构，它们在系统性自身免疫性疾病和炎症相关组织损伤中起着关键作用。在IBD患者和DSS诱导的结肠炎模型中，NETs的形成显著增加。研究人员通过免疫荧光分析发现，Cc-ELNs显著减少了结肠炎小鼠肠道黏膜中的NETs形成。进一步的体外实验表明，Cc-ELNs能够直接抑制中性粒细胞的NETs形成能力。这些发现揭示了Cc-ELNs在调节中性粒细胞功能方面的直接作用，为开发针对NETs的新型IBD治疗方法提供了有力的实验依据。

图4 Cc-ELNs抑制结肠炎小鼠中性粒细胞外陷阱（NET）的形成

Cc-ELNs通过抑制NET形成减轻肠道上皮损伤

Cc-ELNs通过抑制NETs的形成显著减轻了肠道上皮损伤。肠道上皮损伤是IBD的关键病理特征之一。研究发现，在结肠炎小鼠中，Cc-ELNs显著恢复了肠道黏膜的细胞增殖能力，并减少了焦亡相关蛋白Gasdermin D（GSDMD）和caspase-1的表达。此外，研究人员还发现，NETs及其DNA成分能够显著抑制IECs的增殖，并上调GSDMD的表达。通过在结肠炎小鼠中使用DNase I抑制NETs的形成，研究人员观察到肠道黏膜中Ki67（细胞增殖标志物）的表达增加，而GSDMD的表达降低。这些结果表明，Cc-ELNs通过抑制NETs的形成，不仅促进了IECs的增殖，还抑制了焦亡过程，从而减轻了肠道上皮损伤。此外，Cc-ELNs还通过促进ISCs的增殖来维持肠道上皮的完整性，这对于肠道黏膜的修复和再生至关重要。

图5 Cc-ELNs通过抑制NET形成减轻肠道上皮损伤

Cc-ELNs通过高丰度携带miR-5106保护小鼠免受DSS诱导的结肠炎

研究人员对Cc-ELNs中的miRNA谱进行了分析，发现miR-5106是Cc-ELNs中表达最丰富的miRNA之一。进一步的实验表明，miR-5106能够显著抑制中性粒细胞的NETs形成。在DSS诱导的结肠炎小鼠模型中，通过腹腔注射miR-5106能够显著减轻结肠炎症状，包括体重下降、DAI评分、结肠缩短和宏观结肠评分等。组织学分析也显示，miR-5106治疗能够显著减轻结肠组织的病理损伤，并减少杯状细胞的耗竭。这些结果表明，miR-5106是Cc-ELNs发挥治疗作用的关键成分之一，其通过抑制NETs的形成来减轻结肠炎症状。

图6 Cc-ELNs通过高丰度携带miR-5106保护小鼠免受DSS诱导的结肠炎

Cc-ELNs递送的miR-5106抑制结肠炎小鼠中性粒细胞浸润和NET形成

研究人员发现，miR-5106治疗能够显著减少结肠炎小鼠肠道黏膜中的中性粒细胞浸润，并降低脾脏中中性粒细胞的比例。此外，miR-5106还显著减少了结肠炎小鼠肠道黏膜中的NETs形成。在体外实验中，miR-5106处理的中性粒细胞表现出显著降低的NETs形成能力。这些结果进一步证实了miR-5106在调节中性粒细胞行为和NETs形成中的重要作用，为理解Cc-ELNs的治疗机制提供了关键线索。

图7 Cc-ELNs递送的miR-5106抑制结肠炎小鼠中性粒细胞浸润和NET形成

miR-5106通过靶向Slc39a2恢复细胞内锌稳态以抑制NET形成

miR-5106通过靶向Slc39a2恢复细胞内锌稳态以抑制NETs形成。锌是一种对多种生物过程至关重要的元素，其在细胞内的稳态调节对于维持正常的生理功能至关重要。研究人员通过生物信息学分析预测了miR-5106的潜在靶基因，并发现Slc39a2是miR-5106的直接靶基因。Slc39a2是一种锌转运蛋白，其在细胞内的表达水平与锌的摄取密切相关。在结肠炎小鼠中，Slc39a2的表达显著上调，这可能导致细胞内锌的过度积累，从而促进NETs的形成。研究人员通过双荧光素酶报告基因实验验证了miR-5106能够直接靶向Slc39a2的3′-UTR，从而抑制其表达。进一步的实验表明，miR-5106通过下调Slc39a2的表达，恢复了中性粒细胞中的锌稳态，进而抑制了NETs的形成。这些发现揭示了miR-5106在调节锌稳态和NETs形成中的分子机制，为开发针对NETs的新型IBD治疗方法提供了理论依据。

图8 miR-5106通过靶向Slc39a2恢复细胞内锌稳态以抑制NET形成

Cc-ELNs的的安全性

在探讨Cc-ELNs的治疗潜力时，其安全性是不可忽视的重要方面。在实验中，研究人员通过一系列严格的毒理学评估来系统地评价Cc-ELNs的全身安全性。实验小鼠连续7天接受Cc-ELNs的腹腔注射，在整个治疗期间，所有动物均表现健康，体重没有显著差异。器官指数显示，接受Cc-ELNs治疗的小鼠与对照组相比，没有统计学上的显著差异。此外，Cc-ELNs治疗并未改变肝功能指标（如丙氨酸氨基转移酶ALT、天门冬氨酸氨基转移酶AST、总蛋白TP）或肾功能相关指标（如肌酐CREA、尿素UREA）。为了进一步探究潜在的肝肾毒性，研究人员在小鼠接受7天的Cc-ELNs腹腔注射后，对其组织进行收集并进行H&E染色分析。结果表明，Cc-ELNs治疗并未对肝脏、肾脏、脾脏、心脏、肺、大脑或骨髓造成损伤，且肠道切片也未显示异常。这些结果表明，Cc-ELNs的腹腔注射是安全的，为Cc-ELNs作为IBD治疗候选药物的临床应用提供了有力的安全性支持。

图9 Cc-ELNs的的安全性

综上所述，这项研究不仅揭示了黄连来源的细胞外囊泡样纳米颗粒（Cc-ELNs）在炎症性肠病（IBD）治疗中的巨大潜力，还深入探讨了其作用机制。Cc-ELNs通过递送miR-5106，靶向抑制Slc39a2的表达，恢复中性粒细胞中的锌稳态，从而抑制NETs的形成，减轻肠道上皮损伤，并促进肠道黏膜的修复和再生。这一发现不仅为IBD的治疗提供了新的策略和思路，也为传统中药的现代化应用开辟了新的道路。

参考文献：Yang Y, Yang L, Deng H, Liu Y, Wu J, Yang Y, Su J, Su S, Xu J, Wei J, Deng X, Wu Y, Liao Y, Wang L. Coptis chinensis-derived extracellular vesicle-like nanoparticles delivered miRNA-5106 suppresses NETs by restoring zinc homeostasis to alleviate colitis. J Nanobiotechnology. 2025 Jun 14;23(1):444. doi: 10.1186/s12951-025-03466-z. PMID: 40517238; PMCID: PMC12166623.

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