Biology：藏红花花被片中外泌体样纳米颗粒的表征及其免疫刺激活性

    近期发表在biology期刊上的题为“Characterization of Exosome-like Nanoparticles from Saffron Tepals and Their Immunostimulatory Activity” 的文章，首次对藏红花外泌体的生物活性进行了全面的分离、表征和生物活性评估。通过多组学的手段揭示了其潜力，为更好地利用藏红花废弃物铺平了道路，为其在各种治疗和生物技术应用中的增值提供了新的机会。  

一、研究价值

    全球藏红花年产量超过220吨，近190吨构成花加工后的废渣，相当数量、廉价的副产品和外泌体的良好来源。在这些外泌体中鉴定出的生物分子的性质表明，它们可能对人类产生有益的影响，并可用于食品和营养食品工业。这表明外泌体在调节人体的基本生物过程方面具有潜在的医学应用价值，包括调节免疫反应和传递生物活性分子。为了证明分离的外泌体作为营养工具的潜力，评估生物液体中的稳定性和评估其抵抗模拟酸性胃环境的条件是至关重要的。新的研究将评估这些外泌体的功能特性，目的是最终支持它们在营养食品和食品工业中的应用。

二、主要研究思路

01.外泌体的分离与纯化及鉴定

    第一次开发并优化了了藏红花外泌体的提取方法，通过差速离心和超速离心结合梯度纯化法进行外泌体的分离。这些外泌体展示了典型的杯状膜结构，类似于先前研究中报告的外泌体的特征。

图 1. 从藏红花废花中收获外泌体的方案。（A）用于从藏红花花瓣中分离和纯化外泌体的协议的示意图表示。（B）从藏红花中分离出的纳米囊泡的透射电子显微镜图像。

02.多组学分析

（1）藏红花和人类中小 RNA 的结果和靶基因分析

    miRNA测序发现，分析的外泌体包括miR157、miR166、miR168、miR396和miR398。通过内源和环境的非生物和生物信号协调植物的各种生长和生理反应。这些通过饮食摄入，miRNA可以靶向人类基因并影响一系列免疫和代谢相关的生物学途径，包括与癌症相关的途径。

（2）蛋白质组学分析

    蛋白组测序发现9个超家族（TM9SF）蛋白，被称为非葡聚糖蛋白，存在于藏红花外泌体中，它们在调节中是必不可少的溶酶体和内体的功能，细胞粘附，并用于吞噬细菌和Coatomer亚基，也在人类外泌体中发现，它们有助于外泌体的形成和释放。

（3）代谢组学

    代谢组学检测中发现藏红花的花残含有几种酚类化合物，包括黄酮和花青素为主要成分，含山奈酚-3- o -苦参苷和飞燕草苷-3,5-二- o -葡萄糖苷分别为主要化合物。藏红花外泌体显示叶黄素、α-和β-胡萝卜素以及飞鸽素-的存在3,5-二- o -葡萄糖苷和山奈酚-3,5- o -二葡萄糖苷均具有抗氧化和抗氧化活性抗炎活性。

03.外泌体诱导抗炎基因的表达

    巨噬细胞在人体中充当哨兵，对于迅速响应外来刺激至关重要，在本研究中，使用 RAW264.7 巨噬细胞作为细胞模型研究了巨噬细胞上外泌体的激活。外泌体显著上调TNF-α 、 IL-1β 、 IL-6 和共刺激分子 CD80 和 CD86 的 mRNA 表达水平，但低于 LPS 处理诱导的水平。

图2. 用外泌体或 LPS 作为阳性对照处理的 RAW 264.7 巨噬细胞中不同促炎基因的相对表达水平。误差线表示 SD ±平均值 （n = 9）。字母表示单因素方差分析中条件之间的统计显著性（Tukey 多重比较检验，p ≤ 0.05）

    该文章首次提取并改良了藏红花外泌体的提取方法，证明了藏红花外泌体可以对人类产生有益影响，并可用于食品和营养保健品行业，为更好地利用藏红花废弃物铺平了道路，也为各种治疗和人类生命健康的应用提供了有力的参考。

文献：Martínez Fajardo C, López-Jiménez AJ, López-López S, Morote L, Moreno-Giménez E, Diretto G, Díaz-Guerra MJM, Rubio-Moraga Á, Ahrazem O, Gómez-Gómez L. Characterization of Exosome-like Nanoparticles from Saffron Tepals and Their Immunostimulatory Activity. Biology (Basel). 2025 Feb 18;14(2):215. doi: 10.3390/biology14020215.