护肤“天然新赛道”！植物PENs外泌体火了，抗老、防脱、促愈合，天生自带buff！

皮肤作为人体最大的器官，其多层屏障结构（表皮、真皮、皮下组织）虽能维持稳态、抵御外界刺激，但也为药物递送带来巨大挑战。当前皮肤病（如皮肤老化、脱发、色素异常、伤口愈合障碍）的治疗手段（外用制剂、激光、手术等）存在药物渗透性差、副作用明显、患者依从性低等局限。

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哺乳动物来源外泌体（MDEs）虽在疾病治疗中展现潜力，但存在免疫毒性、产量低、成本高的问题。而植物来源外泌体样纳米颗粒（PENs）作为新型生物活性纳米载体，具有来源广泛、生物相容性高、成本低、可大规模提取等优势，且能携带脂质、蛋白质、核酸（尤其是miRNAs）及植物次生代谢物，通过抗氧化、抗炎、调控细胞代谢等多靶点作用干预皮肤病。

今天分享的是发表在【J Nanobiotechnology】（IF：12.6）上题为“Plant-derived exosome-like nanovesicles: a novel therapeutic perspective for skin diseases”的综述。该述系统梳理了PENs的生物发生、分离鉴定方法、递送途径及在皮肤病治疗中的应用，同时分析临床转化挑战，为PENs在皮肤健康领域的应用提供理论支撑。

 

研究内容

（一）PENs的基础特性：与动物外泌体的差异及生物发生

1、PENs与动物外泌体的区别：动物外泌体直径30-150nm，富含胆固醇和膜融合相关蛋白，存在免疫原性风险；PENs直径50-500nm，含植物特异性成分（如磷脂、phytosterols、植物miRNAs），免疫原性低、胃肠道稳定性好，更适合口服或透皮递送。

2、PENs的生物发生途径：主要通过3种途径生成——多泡体（MVB）途径（主流途径，内体成熟为MVBs，释放腔内囊泡形成PENs）、外囊复合体阳性细胞器（EXPO）途径（植物特有，双膜结构与细胞膜融合释放囊泡）、液泡途径（与植物抗病相关，液泡释放水解酶等成分时可能伴随PENs生成）。

PENs的结构特性（无胆固醇、含植物活性成分）和生物发生途径（多途径生成）使其在安全性、稳定性上优于动物外泌体，为后续皮肤病治疗应用奠定基础。

 

（二）PENs的分离鉴定与递送途径

1、分离纯化方法：常用方法包括超速离心法（“金标准”，但耗时、易破坏PENs完整性）、蔗糖密度梯度离心法（纯度高但产量低）、聚合物沉淀法（操作简单、适合大规模生产但易含蛋白杂质）、尺寸排阻色谱法（保留PENs活性但设备要求高）、微流控技术（自动化程度高但样本处理量有限），不同方法的优缺点及适用场景已通过对比总结。

2、鉴定技术：通过动态光散射（DLS）、纳米颗粒追踪分析（NTA）检测粒径和zeta电位；透射电镜（TEM）、冷冻电镜（cryo-EM）观察形态（多为球形、杯状）；蛋白质组学（Westernblot、LC-MS/MS）、核酸组学（小RNA测序）、脂质组学（薄层色谱）分析成分；代谢组学（FTIR光谱）验证次生代谢物活性。

3、递送途径：包括口服（主要分布于胃肠道，通过肠道-皮肤轴调节皮肤稳态）、透皮（利用毛囊-皮脂腺通道穿透角质层，直接作用于病变部位，减少全身副作用）、注射（静脉注射可规避肝脏首过效应，但需严格控制粒径和杂质以保证生物相容性）。

PENs的分离鉴定方法需根据研究需求选择（如小规模功能研究选蔗糖密度梯度离心，大规模生产选聚合物沉淀）；透皮递送因“直接靶向皮肤病变、副作用小”的优势，成为PENs干预皮肤病的第一途径。

 

（三）PENs在皮肤病治疗中的应用

1.皮肤老化干预

皮肤老化分为内源性（自然衰老）和外源性（UV辐射、污染等，主要诱因），核心机制为氧化应激（ROS积累）和慢性炎症（NF-κB通路激活）。PENs通过以下途径抗老化：

 1.1激活抗氧化通路：如柠檬PENs激活AhR/Nrf2通路，减少ROS生成、提升超氧化物歧化酶（SOD）活性；

 1.2抑制炎症与胶原降解：蓝莓PENs下调TNF-α诱导的炎症基因，海带PENs抑制基质金属蛋白酶（MMPs），减少胶原降解；

 1.3促进胶原合成：羽衣甘蓝PENs通过miRNA抑制Smad7，上调胶原合成相关基因。

2.脱发防治

雄激素性脱发是最常见类型，与毛囊干细胞功能异常、炎症（NLRP3 inflammasome激活）、氧化应激相关。PENs的作用机制包括：

 2.1调节毛囊细胞代谢：木瓜PENs抑制NLRP3炎症小体，下调IL-6、IL-1β，保护毛囊真皮乳头细胞；

 2.2激活毛发生成通路：玫瑰PENs激活Wnt/β-连环蛋白通路，促进毛囊干细胞增殖；鸢尾PENs缓解双氢睾酮（DHT）诱导的毛囊损伤，提升毛囊存活率。

3.皮肤美白（色素异常调节）

黑色素过度合成（如黄褐斑、雀斑）与酪氨酸酶活性升高、小眼畸形相关转录因子（MITF）激活有关。PENs通过以下途径抑制色素生成：

 3.1抑制酪氨酸酶活性：苍术PENs下调MITF，减少B16-F10黑素瘤细胞的酪氨酸酶表达；

 3.2调节黑素细胞周期：葡萄柚PENs在体外（B16-F10细胞）和体内（斑马鱼幼体）均能显著降低黑色素含量，且无细胞毒性；

 3.3增强美白成分递送：黄瓜PENs作为脂质载体，能提升亲脂性美白成分的透皮效率（是空白对照组的2倍）。

4.伤口愈合促进

伤口愈合是复杂过程（止血、炎症、增殖、重塑），慢性炎症和氧化应激是愈合障碍的主要原因。PENs的作用包括：

 4.1抗炎与抗氧化：香菜PENs激活Nrf2通路，提升抗氧化酶活性，减少ROS积累；红洋葱PENs促进巨噬细胞从促炎M1型向抗炎M2型极化，缓解伤口炎症；

 4.2促进细胞增殖与血管生成：人参PENs激活TGF-β通路，加速皮肤细胞增殖；柠檬PENs调控血管内皮细胞和成纤维细胞迁移，促进肉芽组织形成；

 4.3改善糖尿病伤口：生姜PENs通过重编程糖酵解通路，恢复高糖环境下内皮细胞的增殖和管形成能力，加速糖尿病溃疡愈合。

PENs通过“调节炎症微环境+促进组织再生”，尤其对糖尿病等难愈合伤口具有显著干预效果，且水凝胶等载体能进一步提升其作用持续性。

 

（四）PENs临床转化的挑战

1、安全性与稳定性：PENs虽生物相容性高，但长期透皮使用的皮肤蓄积风险、不同植物来源的致敏性差异尚未明确；且PENs对温度敏感，需-80℃储存，冻融循环易破坏其脂质双分子层，影响活性。

2、标准化问题：植物品种、收获季节、提取方法均会导致PENs产量和成分异质性（如人参PENs的蛋白含量可相差3倍），缺乏统一的质量控制标准。

3、靶向效率与临床数据：PENs的皮肤组织靶向性依赖被动渗透（如毛囊通道），主动靶向配体（如皮肤特异性抗体）的研究较少；目前仅4项PENs相关临床实验，且多聚焦肠道疾病，皮肤病领域的人体临床试验数据匮乏。

 

结论

本综述证实，PENs凭借“天然来源+多活性成分+多靶点作用”的优势，在皮肤老化、脱发、色素异常、伤口愈合障碍等皮肤病治疗中展现巨大潜力：其可通过透皮、口服等途径递送，通过抗氧化、抗炎、调控细胞信号通路（如Nrf2、Wnt、TGF-β）干预疾病，且安全性优于动物外泌体和化学药物。然而，PENs的临床转化仍需突破：一是建立PENs分离、鉴定、储存的标准化protocol，减少批次差异；二是通过表面修饰（如适配体、多肽）提升皮肤靶向效率；三是开展更多皮肤病领域的临床实验，验证长期安全性和有效性。