仙人掌果能帮助愈合伤口？Int J Mol Sci：仙人掌果细胞外囊泡（OFI-EVs）通过调节细胞反应加速伤口愈合

慢性伤口愈合是医学领域的一个重大挑战。在老龄化社会中，慢性伤口患者日益增多，他们不仅承受着身体的痛苦，还面临着长期治疗带来的巨大经济负担。慢性伤口难以愈合的核心原因在于炎症反应失控。正常情况下，炎症是伤口愈合的启动键，但在慢性伤口中，炎症却陷入混乱，细胞因子失衡，生长因子和细胞外基质（ECM）受体遭到破坏，导致伤口停滞在炎症阶段，无法顺利进入修复和再生阶段。

近年来，植物来源的细胞外囊泡（P-EVs）成为医药研究的焦点。P-EVs 因其丰富的来源、较低的成本和独特的生物学特性，被视为极具潜力的治疗工具。它们能够携带多种生物活性分子，在细胞间传递信息，且具有低毒性和高稳定性的优势，为多种疾病的治疗开辟了新路径。

仙人掌果（Opuntia ficus-indica）富含抗氧化化合物，如甜菜红素、抗坏血酸和多酚等，这些成分具有抗溃疡、抗氧化、抗癌、神经保护、肝保护和抗增殖等多种保健功效。近日，一项发表在Int J Mol Sci的研究Extracellular Vesicles Derived from Opuntia ficus-indica Fruit (OFI-EVs) Speed Up the Normal Wound Healing Processes by Modulating Cellular Responses发现，仙人掌果来源的细胞外囊泡（OFI-EVs）在慢性伤口愈合方面具有巨大潜力。

OFI-EVs的分离与表征

研究人员采用超速离心法从仙人掌果中成功分离出OFI-EVs，并运用多种先进技术对其进行了详细表征。通过纳米颗粒跟踪分析（NTA）发现，OFI-EVs的主要峰值范围在100 – 120 nm，平均直径为114 ± 1.8 nm。动态光散射（DLS）进一步证实了其尺寸，同时还测定出OFI-EVs呈负表面电荷（-23.8 ± 1.6 mV），这一特性使其能够与带正电的分子或表面（如哺乳动物细胞膜）相互作用，促进细胞摄取。透射电子显微镜（TEM）观察显示，OFI-EVs近乎球形，膜结构完整，其大小与NTA结果相符。此外，研究人员还测定了OFI-EVs的产量和纯度，每克OFI果实可产生1.87 × 10¹⁰个颗粒，纯度为2.53 × 10⁹。

通过高效液相色谱-二极管阵列检测器-电喷雾离子化质谱（HPLC-DAD-ESI/MS）分析，确定了OFI-EVs中的多酚类化合物含量，其中总多酚含量为0.066 mg/g干提取物，黄酮类占60.5%，酚酸类占39.5%，主要化合物包括山奈酚-3-O-葡萄糖、绿原酸、熊果苷、丁香酸和阿魏酸等。

图 1. OFI-EVs的分离和表征

体外细胞实验结果

在体外细胞实验中，OFI-EVs展现出了良好的生物相容性。研究人员将OFI-EVs与参与伤口愈合的三种关键细胞（人真皮成纤维细胞HDFs、人脐静脉内皮细胞HUVECs和人单核细胞系THP-1）共孵育，结果表明，在测试浓度下，OFI-EVs对这些细胞均无明显细胞毒性。同时，通过荧光标记实验，研究人员观察到OFI-EVs能够被HDF细胞有效摄取，且随着孵育时间的增加，细胞内的荧光信号逐渐积累，这为其在细胞内发挥作用奠定了基础。

在抗氧化实验中，研究人员利用过氧化氢（H₂O₂）诱导HDF细胞产生氧化应激，模拟慢性伤口中的氧化损伤环境。结果令人惊喜，OFI-EVs预处理能够显著降低H₂O₂诱导的细胞内活性氧（ROS）产生，同时减少脂质过氧化产物的生成，有效减轻了氧化应激对细胞的损伤。进一步研究发现，OFI-EVs还能够提高细胞内超氧化物歧化酶（SOD2）的活性，并上调其mRNA转录水平，增强细胞自身的抗氧化防御能力。

在抗炎方面，OFI-EVs同样表现出色。研究人员使用脂多糖（LPS）诱导THP-1细胞发生炎症反应，模拟慢性伤口中的炎症状态。实验结果显示，OFI-EVs预处理可显著降低炎症细胞因子（如IL-6、IL-8和TNF-α）的释放，并抑制其mRNA表达，有效抑制了炎症反应的过度激活。

伤口愈合过程中，细胞的迁移和血管生成至关重要。研究人员通过划痕实验观察到，OFI-EVs能够显著加速HDF细胞的迁移，使伤口愈合速度明显加快。在管形成实验中，OFI-EVs处理后的HUVEC细胞形成的血管分支数量显著增加，表明OFI-EVs具有促进血管生成的能力，这为伤口愈合提供了必要的营养支持和物质交换基础。

图2. OFI-EVs加速血管生成和伤口愈合

总结与展望

综上所述，本研究首次证实了OFI-EVs在慢性伤口愈合中的重要作用。OFI-EVs通过调节细胞的抗氧化和抗炎反应，加速了伤口愈合过程，这一发现为开发新型天然药物递送系统提供了理论依据，有望用于治疗氧化应激相关疾病和促进皮肤再生。

然而，研究人员也指出，由于细胞外囊泡的组织特异性和血浆半衰期较短，未来的研究需要进一步优化其制剂，探索与其他生物材料（如水凝胶、电纺膜等）联合应用的潜力，以更好地应对复杂的疾病微环境，充分发挥OFI-EVs在再生医学中的潜力。相信在不久的将来，OFI-EVs将为慢性伤口患者带来新的治疗希望，开启再生医学的新篇章。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Valentino A, Conte R, Bousta D, et al. Extracellular Vesicles Derived from Opuntia ficus-indica Fruit (OFI-EVs) Speed Up the Normal Wound Healing Processes by Modulating Cellular Responses. Int J Mol Sci. 2024;25(13):7103. Published 2024 Jun 28. doi:10.3390/ijms25137103