記者林重鎣/台中報導
紫外線(UVB)長期照射是造成皮膚老化的重要原因,不僅會增加自由基(ROS)生成,也會破壞粒線體功能、降低ATP能量供應,進一步導致皮膚屏障受損,加速皺紋與老化形成。近年來,「植物細胞外囊泡(Plant-derived Extracellular Vesicles,
PDEVs)」逐漸成為國際生醫研究的新興領域,但其如何影響人體細胞的能量代謝與皮膚修復機制,仍缺乏深入研究。
國立中興大學森林學系王升陽教授研究團隊最新研究,成功自臺灣常見植物──月桃(Alpinia
zerumbet)葉片分離出奈米級細胞外囊泡(AZEVs),並首次證實其可透過改善粒線體功能、提升細胞能量代謝及維持皮膚屏障完整性,有效降低紫外線造成的皮膚光老化傷害,研究成果已刊登於國際期刊 BioFactors。
研究團隊成員包括中興大學森林學系博士後研究員徐驀蓉、高雄醫學大學王惠君教授以及中國醫藥大學李孟修教授。團隊指出,月桃葉來源細胞外囊泡平均粒徑約150奈米,具有典型植物細胞外囊泡特徵。經紫外線照射的人類角質細胞(HaCaT)實驗顯示,AZEVs可明顯降低活性氧(ROS)累積、恢復粒線體膜電位、提升ATP生成,同時改善細胞存活率與傷口修復能力。
更重要的是,研究發現AZEVs可活化多條與粒線體生合成及能量調控有關的重要訊息路徑,包括 SIRT1、PGC-1α、AMPK及Nrf2 等關鍵蛋白,同時恢復緊密連結蛋白(ZO-1、Occludin、Claudin-3)的表現,維持皮膚屏障功能。
王升陽教授表示,這項研究最大的突破,不只是證明植物細胞外囊泡具有抗氧化作用,而是首次提出植物細胞外囊泡可能透過調節細胞能量穩態(Energy homeostasis),達到修復皮膚與延緩老化的效果。這代表抗老化研究正逐漸從過去著重於清除自由基,進一步邁向「恢復細胞能量秩序」的新觀點。
此外,研究團隊也首次解析月桃葉細胞外囊泡內所攜帶的小RNA組成,發現其中富含miR166、miR159、miR156等保守型植物microRNA,以及一條全新的植物microRNA(novel_1),其預測標的涉及氧化壓力調控與能量代謝等重要路徑,提供植物RNA跨物種調控的新研究線索。
近年來,植物細胞外囊泡已被視為天然奈米載體的新興平台,可攜帶脂質、蛋白質、代謝物及RNA等活性分子,具有高生物相容性與低毒性,在再生醫學、藥物傳遞及功能性保養品開發上深具潛力。王升陽教授表示,本研究進一步證明,植物細胞外囊泡不只是天然奈米載體,更可能是調控人體細胞能量與促進組織修復的重要媒介。
王升陽教授長期投入森林天然物、植物精油與能量生物學研究,此次研究成果延續其近年提出的「生命不是追求最多的能量,而是維持最適當的能量秩序」理念,從植物奈米囊泡的角度提供新的科學證據,也為天然抗老化產品、皮膚修復及植物細胞外囊泡應用奠定重要基礎。
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