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植物外囊泡（PDEV）具有强大的抗氧化和修复活性
作者 | 尼奥
人们常说：“一天一苹果，医生远离我”，这很大程度上要归功于这些水果具有一定的抗氧化性和其他鲜为人知的特性。如果我们拓展一下思路，将这些特性提取到“细胞外囊泡”中，并测试其对人体皮肤细胞的有益影响，说不定会有意想不到的结果！
研究发表在抗衰领域杂志《Antioxidants》上
意大利拉奎拉大学的研究团队就进行了这样一项研究，揭示了五种水果的PDEV混合物能够有效改善因氧化应激引发的皮肤细胞损伤，恢复线粒体功能并促进细胞修复的功效。通过对PDEV混合物的深入分析，研究人员发现它们能够增强抗氧化酶活性，并通过逆转氧化还原失衡，推动皮肤细胞的修复过程。结果表明，这些天然来源的细胞外囊泡不仅为皮肤健康提供了强有力的保护，也为预防和治疗皮肤损伤开辟了新的方向。
01.
走入皮肤衰老：
说来说去还是抗氧化
皮肤是人体最大的器官，其主要功能之一是作为防御屏障，抵御污染、紫外线等外界刺激。角质层的首要作用是防止水分流失。皮肤的完整性受损时，会导致水分蒸发加速，从而使皮肤变得干燥、缺水。紫外线能够引发皮肤细胞的氧化应激，增加活性氧物质的生成，损害细胞内脂质结构，甚至诱导DNA损伤，进而影响细胞功能并引起细胞死亡。皮肤老化是一个复杂的生理过程，由内在和外在因素共同作用，而氧化还原失衡是其主要诱因之一。紫外线照射和空气污染等环境因素，都是促进皮肤老化的关键因素。
皮肤的分层
线粒体在皮肤对抗炎症及局部氧化应激反应中起着至关重要的作用，主要通过合成胶原蛋白和弹性蛋白来维持皮肤的结构和功能。线粒体是细胞的能量工厂，产生ATP来供细胞使用。在这一过程中，氧化还原反应对维持细胞能量代谢至关重要，线粒体膜电位的变化是反映其健康状况的一个重要指标。氧化应激能够损害线粒体膜电位，进而引起线粒体功能障碍，这与细胞的损伤密切相关。
在氧化应激的环境下，线粒体会产生大量的活性氧（ROS），这些氧化物质对细胞的损伤极大，因此，细胞内抗氧化分子的作用就显得尤为重要。抗氧化分子能够帮助维持氧化还原平衡，减轻细胞的氧化损伤。然而，在病理状态下，抗氧化系统可能无法有效清除这些有害物质，导致细胞的严重损伤。此时，sirtuin 1（一种NAD+依赖的去乙酰化酶）便发挥了重要作用。研究表明，sirtuin 1能够调节细胞的能量代谢和基因表达，其活性随年龄增长而下降，这与衰老和细胞功能衰退密切相关。天然化合物，如白藜芦醇，已被证明能够通过增加sirtuin 1的表达，改善皮肤细胞的功能。
感染期间宿主防御中的Sirtuin 1
植物中的天然抗氧化剂已被广泛研究，证明其在治疗由氧化应激引起的皮肤损伤、衰老等病理状态中具有显著效果。近期，细胞外囊泡（PDEV）从植物提取物中分离出来，并被证明对皮肤健康有益。PDEV中富含抗氧化剂，能够减少氧化损伤，并促进细胞的修复与愈合。细胞外囊泡能够通过调节皮肤细胞的增殖、更新和弹性蛋白的合成，改善皮肤的整体状态。尤其是在伤口愈合过程中，PDEV表现出了明显的促进作用，通过调节相关基因和细胞通路，增强成纤维细胞的增殖与迁移，进而加速伤口的愈合。
02.
PDEV 混合物缓解氧化应激引起的细胞损伤，
展现独特的抗衰老潜力
在本研究中，研究人员采用 H₂O₂ 处理的成纤维细胞模型模拟氧化应激对细胞的影响，观察到 H₂O₂ 处理显著降低了细胞的线粒体膜电位，并导致线粒体超氧化物阴离子水平升高。具体来说，H₂O₂ 处理使线粒体膜电位从对照组的 3434 ± 56 MIF 降至 447 ± 3 MIF，超氧化物阴离子水平增加了约 13%。然而，在使用 PDEV 混合物处理后，细胞的线粒体膜电位部分恢复至 2626 ± 27 MIF，而超氧化物阴离子水平显著下降，降至氧化细胞的 1/10，表明 PDEV 在修复线粒体功能方面具有显著作用。
PDEVs 对线粒体代谢的影响
此外，研究还评估了衰老相关分子 Sirtuin 1 的变化，发现经过 H₂O₂ 处理后，细胞外 Sirtuin 1 水平显著降低，从对照组的 3.91 ± 0.07 ng/mL 降至 2.32 ± 0.03 ng/mL。而在经过 PDEV 混合物处理的细胞中，Sirtuin 1 水平显著回升至 2.84 ± 0.02 ng/mL，尽管这一水平未完全恢复至对照组的水平，但表明 PDEV 有效缓解了氧化应激对 Sirtuin 1 的抑制作用，进一步支持了其在抗衰老中的潜力。
皮肤成纤维细胞的伤口愈合试验
这些结果表明，PDEV 混合物能够通过恢复线粒体功能、降低氧化损伤以及促进衰老相关分子的表达，显著减缓皮肤细胞的衰老过程。此外，PDEV 处理未表现出细胞毒性，这进一步增强了其作为抗衰老治疗候选物的安全性和有效性。总体来看，本研究为 PDEV 混合物在减缓衰老及抗氧化损伤方面的应用提供了有力的实验支持，展示了其在皮肤抗衰老领域的潜力。
细胞外 sirtuin 1 浓度的量化
03.
PDEV促进损伤修复的多重机制：
增强胶原蛋白、MMP-9与波形蛋白的表达
植物来源的细胞外囊泡（PDEV）在促进损伤修复方面展现了显著的效果。胶原蛋白，作为人体中最丰富的蛋白质，尤其在皮肤和结缔组织中占有重要地位，约占皮肤的 90%。它在维持皮肤结构、增强弹性、紧致度和抗拉伸能力方面发挥着至关重要的作用。研究表明，PDEV 处理能够显著增加 I 型胶原蛋白的表达，增强细胞对外界刺激的响应能力，促进损伤区域的修复。在实验中，成纤维细胞在受到划痕处理后的 48 小时，PDEV 处理组的胶原蛋白表达量达到了未处理组的两倍，表明 PDEV 在增强皮肤和结缔组织修复方面具有潜力。
伤口部位皮肤成纤维细胞中的胶原蛋白 I 表达
此外，MMP-9 是一种基质金属蛋白酶，在伤口愈合过程中发挥着关键作用，尤其是在细胞迁移、血管生成以及细胞外基质重塑中。PDEV 处理后，成纤维细胞中的 MMP-9 表达显著增加，实验结果显示，PDEV 处理组 MMP-9 的表达量是对照组的六倍。这一结果表明，PDEV 通过增强 MMP-9 的表达，可能促进了细胞的迁移和伤口愈合过程，尤其是在早期的细胞募集和修复阶段。
伤口部位皮肤成纤维细胞中的 MMP-9 表达
波形蛋白作为中间丝蛋白，对细胞的迁移、粘附以及组织修复具有重要作用。在伤口修复过程中，波形蛋白的表达水平与细胞的伤口闭合能力密切相关。研究发现，PDEV 处理显著提高了波形蛋白的浓度，进一步证明了 PDEV 在促进细胞迁移和伤口愈合中的作用。实验中，PDEV 处理的细胞培养液中波形蛋白的浓度显著高于对照组，表明 PDEV 能够有效激活细胞修复机制，促进伤口的修复与愈合。
细胞外波形蛋白的量化
综上所述，PDEV 通过增加胶原蛋白、MMP-9 和波形蛋白的表达，推动了细胞的迁移和组织的修复。其作用机制多样且强大，表明 PDEV 在促进损伤修复和再生方面具有广泛的应用前景，尤其在皮肤和结缔组织的治疗中可能具有重要的应用价值。
04.
总结与展望
总而言之，该研究向我们介绍了通过PDEVs（植物来源的细胞外囊泡）对皮肤再生和抗衰老的潜在影响。PDEVs自然含有多种生物分子，包括蛋白质、脂质和核酸，这些分子在细胞间通讯、氧化应激缓解以及皮肤修复中扮演重要角色。研究发现，PDEVs含有抗氧化分子，如超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽和抗坏血酸等，这些成分都有助于缓解氧化应激并促进皮肤健康。
通过将不同水果提取物与PDEVs结合，研究者表明这种混合物比单一水果提取物的PDEVs更具抗氧化和抗衰老效果。实验中，PDEVs被证明能够通过细胞膜的结合进入皮肤细胞并影响基因表达。此外，PDEVs能够恢复氧化应激引起的线粒体膜电位失衡，并通过提高抗衰老分子（如sirtuin）的水平对皮肤细胞提供保护。通过进一步的实验，研究者还展示了PDEVs混合物在皮肤再生过程中促进伤口愈合和胶原蛋白合成的效果，尤其是在损伤部位表现出更高的MMP-9和波形蛋白浓度，表明其促进细胞修复的作用。
通过 TEM 对 PDEV 的形态进行表征
展望未来，该领域的研究应进一步探讨PDEVs在皮肤健康中的潜力，特别是深入了解其作用机制和信号传递路径。尽管已有初步证据表明PDEVs对皮肤修复和抗衰老具有积极影响，但其在细胞代谢、基因表达等方面的具体机制尚未完全揭示。
因此，优化PDEVs的生产方法和标准化其提取过程，将有助于提升其治疗效果和生物兼容性。此外，临床应用的转化仍然是一个重要目标，通过更大规模的临床试验来验证PDEVs在不同皮肤问题中的疗效与安全性。未来研究还应关注PDEVs对其他皮肤细胞类型的影响，并探索个体化治疗方案，以满足不同人群的需求。跨物种研究也可能为PDEVs在抗衰老和组织再生方面的应用提供新的视角。总之，随着对PDEVs研究的深入，它有望成为皮肤护理和抗衰老治疗中的一种重要手段。
加小编聊聊微生物与大脑衰老和健康
